在《星球大战》，帝国利用牵引光束捕捉传奇飞船“千年隼”号。《星际迷航》（Star Trek） 中，“企业号”星舰使用牵引光束脱离困境。
美国纽约大学的物理学家近日验证了“光束牵引”（也叫“牵引光束”）不是科幻，而是可以制造出来的有用工具！
纽约大学说，该校的戴维·格里尔教授不仅是物理学家，还是科幻迷，他的研究团队在实验室内找到制造光束牵引的方法，因此距离像科幻中那样的实际应用已经不远。
格里尔教授在一个视频中说：“我们的研究组最近感觉有点光芒四射了，因为我们发明一种牵引光束。我们用这种叫法，缘于这种技术和《星际迷航》有关。科幻正在变成现实。”
他解释，牵引光束实质是一种波，可以和水波相比。很多人都熟悉水波，都知道波浪可以推动物体。
格里尔教授说：“如果来到海滩，水波会展现力量，将人推走。”
可以拉动物体的激光束
牵引光速正是利用这一作用力的原理，去推拉物体。格里尔教授表示，目前的牵引光束所能牵拉的物体很小，距离也非常短，仅仅为一毫米的1000分之一而已，但是这已经足够证实光具有牵引作用。
光，通常在我们的眼中仅仅是亮的感觉，似乎没有重量，没有力量。实际上，光不是我们感觉那样简单。光是一种物质，也是一种波动，是非常复杂的。红光和绿光有微妙的差别；紫外线是肉眼看不见的光；无线电波也是一种光。
爱因斯坦曾在一百年前认为光同时具有粒子和波动性两种性质（即“光的波粒二象性”）。当时物理学家们几乎都不理解，但1919年的光电效应试验证实了爱因斯坦是正确的，之后他“光的波粒二象性”理论被转化为电视机等各种产品。
因此，牵引光速不是无法理解的东西，利用光所含的这种潜在运动能量既可以实现拉动物体。格里尔教授说：“现在我们还不能牵动一艘战舰，把它从太空中拖来。但是，一旦突破厘米，就会达到米，进而变成千米。这就是我们目前的研究方向。”
科学家首选太空做为实际应用牵引光速的地方
格里尔教授介绍，他们正在与美国航空航天局戈达德太空中心合作，开发长距离牵引光束，其有效作用范围可能达数公里之远。因为太空中没有空气微粒影响光束等因素，所以更容易达到长距离牵引物体如飞船的应用目标。
格里尔教授称，他们即将做出展示，将可以利用光束捕捉、控制以及推拉物体，目前最远距离为1厘米。随着研究继续深入，他们认为可以利用光束将粒子推送到数米乃至数公里远的地方。尽管他们当前能够移动的物体依然很小，直径只有1毫米的玻璃珠或同体积的人体细胞，但这种技术可能被用于在轨道上采集样本。
格里尔（David Grier）表示，开发长距离的牵引光束，这种光束的有效作用范围可能远达数公里之外。
格里尔说：“这就像科幻小说变成了现实。很多人都很熟悉牵引光束的概念，它可能是波的结构。它不仅你可用于推送物体，还可以用于捕捉、控制甚至拉回物体。当我们首次在实验室中复制出牵引光束时，我们只能将移动物体非常小的距离。我们还无法发射整艘战斗巡洋舰，并将其拖上太空。但是当你完成移动1厘米、1米的目标后，下个阶段可能就是推送出数公里。在太空探索中，这是个巨大的进步。”
格里尔与同事们1997年首次开发出名为全息光镍（Holographic Optical Tweezers）的技术，可以移动微小物体。但是随着研究不断取得进展，他们已经可以推拉和移动物体。但是移动物体大小受到激光波长及其功率限制。
可是格里尔表示，即使现在他们只能移动微粒大小的物体，也有许多用处。举例来说，可被用于收集彗星尾部的尘埃颗粒、汽车和工业废气中的颗粒等。而在太空中没有空气阻力，为此很小的力就可以产生巨大作用，比如在安全距离外收集样本等。
“我是《星际迷航》的粉丝。急不可耐地想对比一下，看看我们实验室所做的与科幻中的事情，及那些60年代所梦想的东西之间有什么差异。”格里尔说：“结果发现《星际迷航》所想的事情会在2200年、2300年实现。”
原文发布时间为：2017-12-11
本文作者：量子君
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