據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，英國(guó)的科學(xué)家近日稱，他們最近在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了光的另外一種屬性，即明亮的光線其實(shí)也存在黑暗的一面。

　　最近，英國(guó)格拉斯哥大學(xué)和布里斯托大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了光的另一種屬性，或者更準(zhǔn)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(diǎn)的光學(xué)旋渦。研究小組對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了建模，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑暗線展示了帶有布朗特性(隨意性)的不規(guī)則碎片屬性，并且這些光學(xué)旋渦的特性表現(xiàn)出了有助于科學(xué)家們聯(lián)系不同物理學(xué)領(lǐng)域的通用性。許多人已經(jīng)注意到激光斑點(diǎn)的現(xiàn)象，即當(dāng)連貫的單色激光跳離一個(gè)粗糙表面，就會(huì)讓該表面看上去呈斑點(diǎn)狀。這些黑斑點(diǎn)是由自粗糙表面不同點(diǎn)反射而來的高度連貫的光波迭加所產(chǎn)生的干涉圖形。有時(shí)，當(dāng)觀看者相對(duì)該表面移動(dòng)時(shí)，這種斑點(diǎn)圖形甚至?xí)瓷先グl(fā)光閃爍。

　　在最新一期出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上，英國(guó)研究人員詳細(xì)描述了他們通過數(shù)值進(jìn)行模擬和實(shí)驗(yàn)，以及研制迭加模型的過程，這種迭加可以產(chǎn)生黑暗光學(xué)旋渦。實(shí)驗(yàn)中，他們將直徑為10毫米的氦氖激光束照射通過一個(gè)由毛玻璃制成的屏幕，產(chǎn)生了激光斑點(diǎn)。通過使用干涉計(jì)測(cè)量這些迭加，科學(xué)家們繪制了光學(xué)旋渦的三維圖，并發(fā)現(xiàn)了2種旋渦。占黑暗旋渦約73%的無數(shù)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(qū)域內(nèi)的出發(fā)點(diǎn)時(shí)，就形成了閉環(huán)。

　　在進(jìn)一步探究黑暗線時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)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(guī)則碎片形。然后，研究人員凱文-赫勒朗表示，就當(dāng)他與同事懷疑旋渦線是不是顯示出不規(guī)則碎片屬性時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)這種不規(guī)則碎片性具有布朗特性。他宣稱，科學(xué)家們希望探究隨意光域的拓?fù)涿妫邕@些旋渦線打結(jié)或連接的頻繁程度。有意思的是，研究人員們注意到，光學(xué)旋渦的這些屬性(旋渦線的成環(huán)比率及其尺度不變性)非常類似宇宙弦的屬性。根據(jù)宇宙弦格模型，早期宇宙中的宇宙弦是時(shí)空中非常纖細(xì)卻很濃密的一維拓?fù)淙毕?，與星系形成有關(guān)。科學(xué)家們認(rèn)為這種相似性不可能只是一種巧合，他們表示，這些屬性應(yīng)該是所有光學(xué)領(lǐng)域的通性。

　　光可以被分為人造光和自然光。我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?yàn)檠劬邮瘴矬w發(fā)射、反射或散射的光。嚴(yán)格地說，光是人類眼睛所能觀察到的一種輻射。有實(shí)驗(yàn)證明光就是電磁輻射，這部分電磁波的波長(zhǎng)范圍約在紅光的0.77微米到紫光的0.39微米之間。波長(zhǎng)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(xué)儀器或攝影方法去量度和探測(cè)這種發(fā)光物體的存在。所以在光學(xué)中光的概念也可以延伸到紅外線和紫外線領(lǐng)域，甚至X射線均被認(rèn)為是光，而可見光的光譜只是電磁光譜中的一部分。

圖片為激光粒子旋渦結(jié)構(gòu)模型圖