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光子曲线堀中まつこ球在足球、棒球

物理学 2022-06-11 23:59:07

阿姆斯特丹大学 足球会在球门内结束吗?信用:维基共享 你有没有被迭戈·马拉多纳、莱昂内尔·梅西或克里斯蒂亚诺·罗纳尔多的弧线球进球惊呆过?然后,你可能还不知道,已经暴露在马格努斯效应下:旋转的物体倾向于沿着曲线运动

罗伯特·施普雷沃在本周发表在《物理评论快报》上的一篇新文章中指出,在光中运动的原子也会产生同样的效应——而且这种效应会产生实际的后果

尽管许多人可能从未听说过这个名字,但马格努斯效应在我们的日常生活中是众所周知的

在YouTube上,视频显示足球运动员用这种效果获得了令人难以置信的进球,有一个4500万次观看的视频显示了当你把一个旋转的篮球从大坝上摔下来时会发生什么

所有这些视频都显示了相同的基本效果:当一个旋转的物体在空气中移动时,旋转产生的压力差会导致物体的路径弯曲

物理学家罗伯特·施普雷沃(UvA物理研究所)现在已经表明,同样的效应也发生在更小的范围内

用原子或任何其他具有所谓“偶极矩”的微观物体来代替足球,所谓“偶极矩”是指电荷分布方式的不对称性

不要让这个原子像球一样在空气中运动——空气本身是由原子组成的,所以运动的原子只会来回反弹——而是让它通过一束激光运动

光会对原子施加压力,就像空气对足球施加压力一样,瞧,原子受到侧向力

这反过来又会对光产生影响:就像足球周围的气流会受到旋转的影响一样,激光束也会绕着原子弯曲

这一结果不仅有助于在世界上最小的小型足球比赛中进球

光学马格努斯效应也影响了光镊:利用光来精细处理和移动单个原子的设备

这种镊子在2018年获得了诺贝尔奖,是一种非常常用的工具——例如在量子计算机的开发中

光镊中的原子也会受到由光学马格努斯效应引起的侧向力,因此对这种效应的新认识将有助于我们以更精确的方式处理这些器件

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