科幻成真 牽引波束可使人懸浮於半空

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【大紀元2018年01月28日訊】(大紀元記者晨曦編譯報導)如魔法般使物體漂浮於半空中的科幻鏡頭即將成為事實。

近年來,牽引波束已經實現了從科學幻想到現實的飛躍,但卻只能舉起很小的物體。

不過,近期的一項技術性突破為未來世界打開了一扇門。英國布里斯托大學的工程師們成功地演示了使用當前最強大的聲音牽引波束,可以穩定地捕獲大於聲音波長的物體。換而言之,聲音牽引波束能夠舉起比原先大得多的物體,從理論上說,這意味著人體在空中的懸浮也已成為可能。

聲音牽引波束利用聲音,準確說是聲波,將物體保持於半空中。與磁懸浮相比,聲波懸浮更為有效。以前人們認為,聲音牽引波束僅限於使相對較小的物體升空,也就是和聲音的波長大小大致相同的物體。科學家們甚至曾斷定,使較大的物體懸浮於空中從根本上說是不可能的,因為這會使其失去穩定性,從而形成不可控螺旋。

「聲學研究者們多年來對物體大小的局限而感到沮喪,所以現在能夠找到方法剋服這一點,這令人滿意。我覺得這為許多全新的應用打開了一扇門。」布里斯托大學機械工程繫馬爾佐(Asier Marzo)在一次發布會上說。馬爾佐是近期發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)期刊上的相關論文的首席作者。

比如說,使用聲音牽引波束或許能對人體內的藥物膠囊或顯微手術器械進行無觸碰的控制;人類也有可能採取全新的方法移動及操控易碎物品。

「我對非接觸性生產線這一想法尤其感到興奮,在這種生產線上,不用接觸易碎物品就可以將它們組裝起來,」布里斯托大學的德林克沃特(Bruce Drinkwater)說。

該項技術突破來自於對快速波動的聲音渦旋的使用,研究團隊將其描述為 「聲音的龍捲風,其結構類似旋風,很大的聲音圍繞著安靜的內核。」

通過改變渦旋的扭動方向,研究者可以控制旋轉速度,使牽引波束穩定下來,然後增加安靜內核的面積,這樣就能使它捕獲較大的物體。使用這一技術和40kHz的超聲波(類似於只有蝙蝠才能聽到的音高),他們就能使2厘米的聚苯乙烯泡沫塑料球升空,該塑料球是聲音波長的兩倍大小,也是迄今為止牽引波束所能穩定捕獲的最大物體。

「未來隨著聲波功率的增加,它有可能捕獲更大的物體,」一位高級研究助理說。也許有一天,這項技術可以一直擴展到人體的比例。

當然,目前的研究並不能確定使用現有技術可以讓人體懸浮,而只是預示了其可能性。或許在將來,當沒有床時,「漂浮於空中」將真的從幻想變為我們睡午覺的方式。◇

責任編輯:朱涵儒

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