黑暗線

英國的科學家在實驗中發現了光的另外一種屬性，即明亮的光線其實也存在黑暗的一面。自然光域中穿插著黑暗線，這些黑暗線形成了看上去像光中黑點的光學旋渦。研究小組對這一現象進行了建模，結果發現黑暗線展示了帶有布朗特性(隨意性)的不規則碎片屬性，並且這些光學旋渦的特性表現出了有助於科學家們聯繫不同物理學領域的通用性。

基本介紹

• 中文名：黑暗線
• 外文名：The dark line
• 闡述：光的另外一種屬性
• 地點：英國
• 類別：相關辭彙
• 相關：格拉斯哥大學

簡介

英國的科學家在實驗中發現了光的另外一種屬性，即明亮的光線其實也存在黑暗的一面。

黑暗線

英國格拉斯哥大學和布里斯托大學的研究人員發現了光的另一種屬性，或者更準確地說是光的黑暗性。研究人員解釋，自然光域中穿插著黑暗線，這些黑暗線形成了看上去像光中黑點的光學旋渦。研究小組對這一現象進行了建模，結果發現黑暗線展示了帶有布朗特性(隨意性)的不規則碎片屬性，並且這些光學旋渦的特性表現出了有助於科學家們聯繫不同物理學領域的通用性。

許多人已經注意到雷射斑點的現象，即當連貫的單色雷射跳離一個粗糙表面，就會讓該表面看上去呈斑點狀。這些黑斑點是由自粗糙表面不同點反射而來的高度連貫的光波迭加所產生的干涉圖形。有時，當觀看者相對該表面移動時，這種斑點圖形甚至會看上去發光閃爍。

在《物理評論快報》上，英國研究人員詳細描述了他們通過數值進行模擬和實驗，以及研製迭加模型的過程，這種迭加可以產生黑暗光學旋渦。實驗中，他們將直徑為10毫米的氦氖雷射束照射通過一個由毛玻璃製成的螢幕，產生了雷射斑點。通過使用干涉計測量這些迭加，科學家們繪製了光學旋渦的三維圖，並發現了2種旋渦。占黑暗旋渦約73%的無數旋渦線完全將光束過濾掉了，而剩下的27%的黑暗旋渦在旋渦線返回其小區域內的出發點時，就形成了閉環。

特性

在進一步探究黑暗線時，研究人員發現這些黑暗線顯示出了尺度不變的特性。換而言之，無論你放大多少倍，這些旋渦看上去沒有任何變化――它們呈不規則碎片形。然後，研究人員凱文-赫勒朗表示，就當他與同事懷疑旋渦線是不是顯示出不規則碎片屬性時，他們驚訝地發現這種不規則碎片性具有布朗特性。他宣稱，科學家們希望探究隨意光域的拓撲面，如這些旋渦線打結或連線的頻繁程度。有意思的是，研究人員們注意到，光學旋渦的這些屬性(旋渦線的成環比率及其尺度不變性)非常類似宇宙弦的屬性。根據宇宙弦格模型，早期宇宙中的宇宙弦是時空中非常纖細卻很濃密的一維拓撲缺陷，與星系形成有關。科學家們認為這種相似性不可能只是一種巧合，他們表示，這些屬性應該是所有光學領域的通性。

詮釋

光可以被分為人造光和自然光。

人們之所以能夠看到客觀世界中斑駁陸離、瞬息萬變的景象，是因為眼睛接收物體發射、反射或散射的光。

嚴格地說，光是人類眼睛所能觀察到的一種輻射。有實驗證明光就是電磁輻射，這部分電磁波的波長範圍約在紅光的0.77微米到紫光的0.39微米之間。波長在0.77微米以上到1000微米左右的電磁波稱為“紅外線”。在0.39微米以下到0.04微米左右的稱“紫外線”。

紅外線和紫外線不能引起視覺，但可以用光學儀器或攝影方法去量度和探測這種發光物體的存在。所以在光學中光的概念也可以延伸到紅外線和紫外線領域，甚至X射線均被認為是光，而可見光的光譜只是電磁光譜中的一部分。