"Захватный луч" может быть не выдумкой фантастов

Лазер может действовать как притягивающий луч, утверждают ученые, то есть притягивать небольшие объекты к источнику, из которого он исходит.

Современной науке известно, что свет давит на то, на что попадает. В обыденной жизни мы этого не замечаем, но солнечный парус - приспособление, использующее для движения давление солнечного света (солнечный ветер), - уже испытан в космосе.

Что же касается способности света притягивать предметы, то ее до сих пор подозревали только фантасты, введшие в оборот даже особый термин - гравитационный луч. И вот теперь исследователи из Гонконга и континентального Китая утверждают, что они просчитали условия, при которых такое действие возможно.

При этом они предупреждают: не стоит ожидать, что это позволит создавать виды оружия, подобные тем, которыми пользуются герои фантастических сериалов: луч в состоянии притягивать лишь очень малые объекты.

Круги на воде

Этот эффект отличается от того, которым пользуются в методе, известном как "оптический пинцет", когда мельчайшие предметы помещаются в фокусе лазерного луча и передвигаются. Та сила, о которой говорят китайские ученые, постоянна и действует лишь в одном направлении: она притягивает объект к источнику света.

При этом она действует только в том случае, если луч попадает прямо на объект, то есть этот метод отличается от того, который в 2010 году продемонстрировали австралийские исследователи, которые двигали захваченную частицу, разогревая лазером воздух вокруг нее.

Еще одно условие этого метода - в том, что использоваться должен не стандартный лазерный луч, а тот, который известен как пучок Бесселя: его интенсивность имеет очень точную структуру пиков и спадов, а сам пучок визуально напоминает круги, расходящиеся вокруг брошенного в пруд камня.

Если бы пучок Бесселя столкнулся с неким объектом не напрямую, а под скользящим углом, считают исследователи, это могло бы инициировать определенную силу, идущую в обратном направлении.

При этом атомы и молекулы объекта-мишени впитывали бы свет, а затем вновь излучали его - и частицы этого реизлучения двигались бы вперед в направлении движения пучка; происходила бы интерференция, и объект получал бы толчок в сторону источника луча.

Радикальная идея

"Свет и в самом деле может притянуть частицы, - пишут авторы исследования на специализированном сервере библиотеки Корнелльского университета в Нью-Йорке. - А это может открыть новые пути в развитии оптической микроманипуляции, одним из типичных примеров которых может быть передвижение частицы в обратном направлении на большие дистанции и сортировка частиц".

Профессор Ортвин Хесс из Имперского колледжа Лондона называет работу коллег (которая, впрочем, еще тщательно не изучена другими физиками) чрезвычайно увлекательной и добавляет, что она представляет собой смелую идею.

"Это можно сравнить с лодкой, идущей по воде, - объясняет профессор Хесс корреспонденту Би-би-си. - В водовороте, который образуется в ходе поступательного движения вперед, есть зоны, которые в буквальном смысле, похоже, движутся назад. У судна есть форма, и такие противотечения образуются по бортам; и когда вы используете пучок Бесселя, вы получаете определенные зоны, ведущие себя подобным образом".

Тем не менее британский ученый отмечает: появление этого эффекта можно прогнозировать только на короткой дистанции, да и сам эффект пока еще нуждается в экспериментальной демонстрации.

"Это прекрасное начало, - заключает он. - Как это всегда бывает в теории: если нет теоретического доказательства, что это совершенно невозможно потому-то и потому-то, значит, это может быть".