原標題：物理學家造出水面牽引波束

　　研究人員在演示他們的水面牽引波束。

科技日報訊 （記者常麗君）發(fā)出一束光，卻能把遠處的物體帶回來，這是科幻小說中描寫的牽引光束。最近，澳大利亞國立大學（ANU）的物理學家造出了一種“牽引波束”：用造波器在水面生成特定波幅和頻率的波，漂在水面的物體就會逆著水波傳播方向朝波源運動。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《自然·物理學》雜志上。

在實驗中，研究人員把一個乒乓球放入造波池，計算出讓乒乓球向他們希望方向運動的波幅和頻率，用垂直振動活塞發(fā)出向外傳播的衍射波產(chǎn)生表面渦流，就會形成與水波傳播方向相反的水流紋路，牽引乒乓球按他們希望的路徑移動。

“我們計算出了一種產(chǎn)生波的方法，能迫使漂浮物逆著水波方向運動，沒人猜到會有這種結(jié)果。”負責該項目的ANU物理與工程研究院的豪斯特·龐茨曼說，目前還沒有數(shù)學理論能解釋這些實驗?！斑@是最大的未解難題之一，迄今還沒人能在浴缸里造出這種波，我們很驚訝以往沒人描述過它?！毖芯啃〗M引入了一套新的概念框架來理解這種波驅(qū)動水流，以此設(shè)計出向內(nèi)、向外的表面推進，靜態(tài)漩渦及其他更復雜的水流。在實驗中，他們用不同形狀的活塞造出了不同的渦流路徑。

據(jù)物理學家組織網(wǎng)8月11日（北京時間）報道，研究人員在論文中指出，法拉第準駐波會產(chǎn)生水平漩渦，但迄今尚不清楚衍射波能否產(chǎn)生大范圍的涌流，因為小振幅無漩渦的波只會推動物體沿著衍射方向移動。而此次實驗證明，通過調(diào)節(jié)波幅變化把它們變成三維波，水面上的漂浮物就會被迫向著波源移動。

“我們發(fā)現(xiàn)超過一定的高度，這些復雜的三維波會在水面產(chǎn)生水流紋路?！痹撗芯啃〗M領(lǐng)導邁克爾·夏茨教授說，“牽引波束就是這種紋路的一種，能向內(nèi)流、向外流或形成漩渦?！边@種技術(shù)為人們提供了一種前所未有的方法，控制那些漂在水上的物體，就像科幻小說中移動物體的牽引光束。

牽引波束有著極為廣泛的用途。研究人員指出，他們的發(fā)現(xiàn)為遙控水面物體、限制漏油帶來了一種全新的技術(shù)，還有助于人們理解海洋漂浮物運動和波浪對海濱造成的破壞，以及制造出波驅(qū)動推進器。

總編輯圈點

在電影《星際迷航》中，一旦發(fā)現(xiàn)友好的星際飛船陷入危難，“進取”號飛船的船員便使用牽引波束將被困飛船拖拽到安全地帶。固體物質(zhì)會被光束推開，并被光子流帶走，這項神秘的技術(shù)直到現(xiàn)在仍然超出物理學家的能力范疇，為此，他們一直在孜孜不倦地尋找。盡管新的發(fā)現(xiàn)是在水流之中，但研究水波的傳播規(guī)律，或許會為光的牽引波束帶來新的啟發(fā)，幫助人來盡早打開這扇將科幻變成科學現(xiàn)實的窗口。