Современной
науке известно, что свет давит на то, на что попадает. В обыденной
жизни мы этого не замечаем, но солнечный парус - приспособление,
использующее для движения давление солнечного света (солнечный ветер), -
уже испытан в космосе.
Что же касается способности света
притягивать предметы, то ее до сих пор подозревали только фантасты,
введшие в оборот даже особый термин - гравитационный луч. И вот теперь
исследователи из Гонконга и континентального Китая утверждают, что они
просчитали условия, при которых такое действие возможно.
При этом
они предупреждают: не стоит ожидать, что это позволит создавать виды
оружия, подобные тем, которыми пользуются герои фантастических сериалов:
луч в состоянии притягивать лишь очень малые объекты.
Круги на воде
Этот
эффект отличается от того, которым пользуются в методе, известном как
"оптический пинцет", когда мельчайшие предметы помещаются в фокусе
лазерного луча и передвигаются. Та сила, о которой говорят китайские
ученые, постоянна и действует лишь в одном направлении: она притягивает
объект к источнику света.
Главное в этом методе - использование лазера с определенной формой луча
При
этом она действует только в том случае, если луч попадает прямо на
объект, то есть этот метод отличается от того, который в 2010 году
продемонстрировали австралийские исследователи, которые двигали
захваченную частицу, разогревая лазером воздух вокруг нее.
Еще
одно условие этого метода - в том, что использоваться должен не
стандартный лазерный луч, а тот, который известен как пучок Бесселя: его
интенсивность имеет очень точную структуру пиков и спадов, а сам пучок
визуально напоминает круги, расходящиеся вокруг брошенного в пруд камня.
Если
бы пучок Бесселя столкнулся с неким объектом не напрямую, а под
скользящим углом, считают исследователи, это могло бы инициировать
определенную силу, идущую в обратном направлении.
При этом атомы и
молекулы объекта-мишени впитывали бы свет, а затем вновь излучали его -
и частицы этого реизлучения двигались бы вперед в направлении движения
пучка; происходила бы интерференция, и объект получал бы толчок в
сторону источника луча.
Радикальная идея
"Свет
и в самом деле может притянуть частицы, - пишут авторы исследования на
специализированном сервере библиотеки Корнелльского университета в
Нью-Йорке. - А это может открыть новые пути в развитии оптической
микроманипуляции, одним из типичных примеров которых может быть
передвижение частицы в обратном направлении на большие дистанции и
сортировка частиц".
Профессор Ортвин Хесс из Имперского колледжа
Лондона называет работу коллег (которая, впрочем, еще тщательно не
изучена другими физиками) чрезвычайно увлекательной и добавляет, что она
представляет собой смелую идею.
"Это можно сравнить с лодкой,
идущей по воде, - объясняет профессор Хесс корреспонденту Би-би-си. - В
водовороте, который образуется в ходе поступательного движения вперед,
есть зоны, которые в буквальном смысле, похоже, движутся назад. У судна
есть форма, и такие противотечения образуются по бортам; и когда вы
используете пучок Бесселя, вы получаете определенные зоны, ведущие себя
подобным образом".
Тем не менее британский ученый отмечает:
появление этого эффекта можно прогнозировать только на короткой
дистанции, да и сам эффект пока еще нуждается в экспериментальной
демонстрации.
"Это прекрасное начало, - заключает он. - Как это
всегда бывает в теории: если нет теоретического доказательства, что это
совершенно невозможно потому-то и потому-то, значит, это может быть".