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科幻成真:科学家们用牵引波束可使人悬浮于半空

2018-01-30 10:31:46 热度: 49155 作者:环球解密之未解之谜

如魔法般使物体漂浮于半空中的科幻镜头即将成为事实。

近年来,牵引波束已经实现了从科学幻想到现实的飞跃,但却只能举起很小的物体。

不过,近期的一项技术性突破为未来世界打开了一扇门。英国布里斯托大学的工程师们成功地演示了使用当前最强大的声音牵引波束,可以稳定地捕获大于声音波长的物体。换而言之,声音牵引波束能够举起比原先大得多的物体,从理论上说,这意味着人体在空中的悬浮也已成为可能。

声音牵引波束利用声音,准确说是声波,将物体保持于半空中。与磁悬浮相比,声波悬浮更为有效。以前人们认为,声音牵引波束仅限于使相对较小的物体升空,也就是和声音的波长大小大致相同的物体。科学家们甚至曾断定,使较大的物体悬浮于空中从根本上说是不可能的,因为这会使其失去稳定性,从而形成不可控螺旋。

“声学研究者们多年来对物体大小的局限而感到沮丧,所以现在能够找到方法克服这一点,这令人满意。我觉得这为许多全新的应用打开了一扇门。”布里斯托大学机械工程系马尔佐(Asier Marzo)在一次发布会上说。马尔佐是近期发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊上的相关论文的首席作者。

比如说,使用声音牵引波束或许能对人体内的药物胶囊或显微手术器械进行无触碰的控制;人类也有可能采取全新的方法移动及操控易碎物品。

“我对非接触性生产线这一想法尤其感到兴奋,在这种生产线上,不用接触易碎物品就可以将它们组装起来,”布里斯托大学的德林克沃特(Bruce Drinkwater)说。

该项技术突破来自于对快速波动的声音涡旋的使用,研究团队将其描述为 “声音的龙卷风,其结构类似旋风,很大的声音围绕着安静的内核。”

通过改变涡旋的扭动方向,研究者可以控制旋转速度,使牵引波束稳定下来,然后增加安静内核的面积,这样就能使它捕获较大的物体。使用这一技术和40kHz的超声波(类似于只有蝙蝠才能听到的音高),他们就能使2厘米的聚苯乙烯泡沫塑料球升空,该塑料球是声音波长的两倍大小,也是迄今为止牵引波束所能稳定捕获的最大物体。

“未来随着声波功率的增加,它有可能捕获更大的物体,”一位高级研究助理说。也许有一天,这项技术可以一直扩展到人体的比例。

当然,目前的研究并不能确定使用现有技术可以让人体悬浮,而只是预示了其可能性。或许在将来,当没有床时,“漂浮于空中”将真的从幻想变为我们睡午觉的方式。