denis_balin (denis_balin) wrote,
denis_balin
denis_balin

Свет может поднимать предметы и даже управлять их движением



Может быть, солнечные паруса, которые сегодня уже испытывают в космосе, получат и «руль», который в будущем позволит космическим кораблям перемещаться в межзвездном пространстве только за счет неиссякаемой энергии Солнца?

Фотоны — кванты света — создают световое давление, когда отражаются от объекта. Поэтому солнечные паруса должны обладать уникальными отражательными способностями, чтобы давление было максимальным. Но как ими управлять? А что, если фотоны будут не только отражаться от поверхности материала, но и проходить сквозь него? Тогда угол, под которым свет падает на материал и выходит из него, будет определять направление движение объекта, предположил Гровер Шварцлендер из Рочестерского технологического института в Нью-Йорке (the Rochester Institute of Technology). Вместе с коллегами он создал компьютерную модель «светового крыла», рассчитал его оптимальные характеристики и проверил свою работу в лабораторных условиях. Объект полетел!


В работе, опубликованной в журнале Nature Photonics, ученые рассказывают о своих опытах с оптической подъемной силой. Они изготовили стержень в несколько микрометров из прозрачного пластика. Плоский с одной стороны и округлый с другой, он напоминает по форме крыло аэроплана. Они поместили стержень в камеру с водой и освещали его снизу ультрафиолетовым лазерным светом. Как и было предсказано, стержень не только поднимался, но, что более важно, двигался в направлении, перпендикулярном направлению лазерного света.

С симметричными микросферами такой фокус не получается. В случае аэродинамики, подъемная сила возникает из-за формы крыла, будь то птица или Боинг: воздух под ним движется медленнее и при большем давлении, чем над крылом. Оптическая подъемная сила создается внутри прозрачного объекта, так как свет проходит сквозь него и преломляется. Во время эксперимента ученые получили рекордные оптические подъемные углы — около 60 градусов. Если бы вы взлетали при таких условиях, ваш желудок точно бы оказался в пятках, замечает Шварцлендер.

Следующая задача — проверить подъемную силу света в воздухе, использовать материалы с различными коэффициентами отражения и преломления и свет разных длин волн.

Шварцлендер утверждает, что движением солнечного паруса можно будет полностью управлять в 3D, если использовать два поперечных набора полукруглых стержней. Правда, Дин Альхорн, ведущий инженер недавно запущенного эксперимента НАСА (NanoSail-D solar sail experiment) считает, что солнечный свет слишком слабый, чтобы осуществить этот проект на практике.




2leep.com

Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo denis_balin april 27, 2016 07:00 196
Buy for 300 tokens
Всем привет! Сегодня опубликую стандартный пост для любого туриста, который приезжает в Петербург. Посещение такого места обязательно входит в программу. Поэтому, я понимаю, сколько они делают при этом фотографий, каждый метр таких мест кем-нибудь, да заснят. Так что, вряд ли Вы увидите в этом…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments