“伪重力”：科学家用晶体弯曲光线，就像一个微小的黑洞

物理学家扭曲了一种称为光子晶体的材料，以转移光的路径，就像它穿过引力场一样，正如爱因斯坦所描述的那样。广义相对论.

根据京都工业大学电子工程师Kanji Nanjyo领导的一个团队的说法，这一结果对光的控制有影响，特别是因为它与光学和通信技术有关。

“我们着手探索光子晶体中的晶格畸变是否会产生赝重力效应，”北村恭子教授解释道来自东北大学。

“就像重力弯曲物体的轨迹一样，我们想出了一种在某些材料中弯曲光线的方法。

从理论上讲，任何有质量的物体都应该影响光的路径。当我们凝视宇宙时，我们可以看到这种影响，因为像星系和星系团这样的巨大物体如此明显地弯曲时空，以至于任何穿过它的光都变成了涂抹和扭曲.

随着物体尺寸的缩小，重力的弱点变得越来越明显，其翘曲效应变得越来越难以观察。

科学家们认为，他们可能能够在较小的范围内复制这种效果，使用光子晶体.这些是高度有序和重复的纳米结构，其中光的折射率周期性地变化，产生彩虹效果;自然界中的例子包括蛋白石,孔雀羽毛，以及闪闪发光的蝴蝶翅膀.

这些晶体相对容易通过排列两种与光相互作用不同的不同材料来人工制造。科学家已经注意到在此之前，晶体本身可以作为时空的类比，它们的结构代表一条路径。称为测地线.当光穿过其结构时，其通常笔直的路径可以偏离，就像光可以在空间中弯曲一样，这是一种伪重力。

研究人员开始尝试通过实验扭曲光子晶体来创造和操纵光子晶体伪引力。他们创造了硅光子晶体，并通过变形有序元素之间的间距来引入失真。

这改变了晶体与光相互作用的方式，产生了弯曲的光束 - 就像光围绕微小的光线通过一样。黑洞.

在实验中，他们将光束穿过晶体并观察它如何以及在哪里出现，验证了团队的努力。这可能有助于研究重力 - 我们仍然有这种现象不完全理解- 但也对技术发展有影响，该团队说。

“这种太赫兹范围内的平面内波束控制可以在6G通信中使用，”物理学家藤田雅之说大阪大学。

“在学术上，研究结果表明，光子晶体可以利用引力效应，在引力子物理学领域开辟新的途径。

该研究已发表在物理回顾 A.

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