科學(xué)家們已經(jīng)找到了一種可以將能量完美地傳送到任何房間的方法,這要?dú)w功于他們稱之為“反激光”的科幻裝置
這個(gè)想法很簡單:就像激光以整齊有序的方式發(fā)射光粒子或光子一樣,反激光以相反的順序一個(gè)接一個(gè)地吸收光子。長期以來,研究人員一直猜測,這樣的設(shè)備可能會(huì)使電線和充電電纜成為歷史,讓人們可以在不插電源的情況下,通過房間將能量傳輸?shù)焦P記本電腦或手機(jī)上,并為其供電。但是,盡管基本的反激光已經(jīng)被測試過了,但現(xiàn)實(shí)世界并不像激光指向?qū)嶒?yàn)室固定接收器那樣整潔有序。電子設(shè)備四處移動(dòng),物體擋道,墻壁以意想不到的方式反射能量。近期科學(xué)家設(shè)計(jì)的新型反激光裝置解決了所有這些問題,它接收以不可預(yù)測的模式在空間周圍發(fā)射的散射能量,仍然可以接收99.996%的發(fā)射功率。
他們使用的正式術(shù)語是“相干完全吸收”(CPA)。“相干完全吸收”用一臺機(jī)器把能量傳送到整個(gè)房間,另一臺機(jī)器(“反激光”)把它吸回來。
反激光裝置最簡單的模型是,一個(gè)激光指針一個(gè)接一個(gè)地將光子射入接收器,然后將光子吞噬,不管你是向前還是向后播放它的動(dòng)作磁帶,它看起來基本上都是一樣的:光子從一個(gè)裝置中彈出,穿過太空,進(jìn)入另一個(gè)裝置。這樣的裝置,在物理學(xué)術(shù)語中,被稱為“時(shí)間反轉(zhuǎn)對稱性”。
但在這項(xiàng)新的研究中,研究人員使用磁場來強(qiáng)烈地?cái)D壓光子,以使其時(shí)間反轉(zhuǎn)對稱性喪失。
研究人員在他們的論文中寫道,這“證明了“相干完全吸收”概念遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它最初的‘時(shí)間反轉(zhuǎn)激光器’的概念,這表明它有朝一日可能會(huì)在現(xiàn)實(shí)世界中得到實(shí)際應(yīng)用。”。這是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界不像實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)敲凑麧?,而是混亂和不可預(yù)測的。
研究人員在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中都使用了微波能,實(shí)現(xiàn)了這種非時(shí)間反轉(zhuǎn)“相干完全吸收”。第一個(gè)是一個(gè)“迷宮式”的電線,光子必須通過它才能到達(dá)接收器。第二個(gè)是一個(gè)小的,不規(guī)則的“黃銅腔”,中間有一個(gè)接收器,光子在散射并穿過空腔后到達(dá)。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員發(fā)射了不同性質(zhì)的微波,并測試了哪種頻率、振幅和相位的組合(任何電磁波的三種特征)最有可能落在接收器上并被吸收,即使是在穿過磁場、迷宮或不規(guī)則的開闊空間之后。在每一種情況下,他們確定了一個(gè)理想的微波發(fā)射器“調(diào)諧”,使大部分微波被吸收(迷宮中99.999%,開闊空間99.996%)。在實(shí)際應(yīng)用中(比如你的起居室),發(fā)射器會(huì)測試和重新測試不同的頻率、振幅和相位,以便將光子傳輸?shù)浇邮掌鳌?/p>
這項(xiàng)技術(shù)有三個(gè)主要的潛在應(yīng)用。第一種是遠(yuǎn)距離無線能量傳輸,這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí),將徹底解放手機(jī)用線纜充電的繁瑣。另一種是一種傳感設(shè)備,它可以探測光子散射的任何房間中的細(xì)微變化。(想象一下,一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭可以感覺到入侵者在房間里移動(dòng),引起周圍光子的變化,監(jiān)控探測精度將達(dá)到前所未有的高度,科幻電影中的隱形人可能也會(huì)被檢測到,而無處藏身。)
第三種是消息傳遞系統(tǒng),它可以安全地將信息傳輸?shù)诫[藏的接收者;通過“相干完全吸收”技術(shù)發(fā)送的信號可以使用不斷變化的調(diào)諧數(shù)字作為某種密碼來加密數(shù)據(jù)。只有知道發(fā)送者確切行為的人才能解密消息。
這樣的技術(shù)進(jìn)入到我們的現(xiàn)實(shí)生活還需要很長的一段時(shí)間。但研究人員寫道,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,它們存在可行性。不遠(yuǎn)的將來,攜帶光子能量接收器的人類,變成“超人”的可能性也不是沒有?,F(xiàn)代人類運(yùn)用的一些技術(shù),對于古人類來講,就是夢境和神仙法術(shù)一樣的存在。
轉(zhuǎn)載請注明出處。