晶體中的”偽引力”也可以像黑洞一樣彎曲光線
日本科學家已經成功地操縱光,就像它受到重力的影響一樣。透過仔細扭曲光子晶體,該團隊能夠利用「偽重力」來彎曲光束,這可能在光學系統中具有有用的應用。 藝術家對黑洞的印像以及它的引力影響光的方式——現在已經在晶體中進行了模擬美國宇航局戈達德太空飛行中心/Jeremy Schnittman愛因斯坦廣義相對論的怪異之處之一是光受到時空結構的影響,而時空結構本身又被重力扭曲。這就是為什麼質量極高的物體(如黑洞或整個星系)會對光造成如此嚴重的破壞,彎曲其路徑並放大遠處的物體。在最近的研究中,人們預測應該有可能在光子晶體中複製這種效應。這些結構用於控制光學設備和實驗中的光,它們通常是將多種材料排列成週期性圖案而製成的。從理論上講,這些晶體的扭曲可以使光波偏轉,其方式與宇宙尺度的引力透鏡非常相似。這種現象稱為偽重力。在這項新研究中,研究團隊將這個想法在矽製成的光子晶體中進行了測試。他們扭曲了晶體結構,使得原本均勻分佈在200 微米的網格單元在表面上越來越變形。然後,將太赫茲範圍內的光波雷射射入晶體。該設備在雷射輸入端口的另一側有兩個輸出端口,一個位於輸入端口上方,一個位於輸入端口下方。如果偽重力不起作用,雷射將沿著直線傳播,不會從任何一個端口射出——但在扭曲的晶體中,光波成功地向下部端口彎曲。實驗裝置,涉及扭曲光子晶體(DPC),下圖說明了在正常晶體和扭曲oneK 中會發生什麼研究小組表示,這項技術可能是在光學系統和其他設備中操縱光的一種非常有用的方法,並且可以為相關物理學的研究提供資訊。該研究的作者之一Masayuki Fujita 副教授表示:「這種太赫茲範圍內的平面內波束控制可以在6G 通訊中得到利用。在學術上,研究結果表明光子晶體可以利用引力效應,在引力子物理領域開闢新的途徑。”該研究發表在《物理評論A》雜誌。