作者 bluehttp (公鯊小)標題 [新聞] 28年理論成真!「電磁渦旋砲」問世 通訊時間 Fri Sep 20 10:35:16 2024
28年理論成真!「電磁渦旋砲」問世 通訊革命或將來臨
2024/09/19 16:19 自由時報
〔編譯陳成良/綜合報導〕物理學家成功研發出「電磁渦旋砲」(electromagnetic
vortex cannon),結合了渦旋環(vortex rings)與電磁學(electromagnetic)兩大迷
人現象,實現了28年前的理論預測,為未來通訊、國防及太空探索等領域帶來革命性的應
用前景。這項突破不僅印證了長期以來的理論,還有望成為下一代科技的關鍵基礎,尤其
在資料傳輸、編碼及目標探測技術上,提供全新解決方案。
據科學媒體《IFLScience》報導,渦旋環是一種常見的流體動力學現象,當高速射流穿過
靜止流體時,摩擦力會形成環狀旋轉結構。這類現象廣泛存在於自然界,某些海洋生物甚
至利用渦旋環來捕捉獵物,例如水母等小型生物可能因接近這類渦旋而面臨生命危險。研
究人員幽默地表示:「渦旋環的景象壯觀,但如果你是一隻水母,可不要靠得太近。」
早在1996年,物理學家R· W· 赫爾沃斯(R. W. Hellwarth)和P· 努奇(P. Nouchi)便
理論上提出了「飛行甜甜圈」(flying doughnuts)的概念,預測可在自由空間中產生並
傳播電磁渦旋。然而,這一現象直到近日才由國際研究團隊成功實驗觀測並證實。
這個研究團隊研發了一種裝置,能夠產生微波環形脈衝(microwave toroidal pulses)
,類似於電磁版的「空氣渦旋砲」。他們使用一個超寬頻的特殊天線,成功製造出旋轉的
電磁波。當天線發射時,會產生瞬間壓力差,形成穩定的電磁渦旋環。這些渦旋環不僅在
長距離傳輸時能夠保持形狀和能量,還具備像斯格明子(skyrmions)這樣的特殊結構,
能夠自動修復自身的損壞,確保其穩定性和持續性。
研究人員透過實驗,精確繪製出這些渦旋脈衝在自由空間中的結構圖,並展示了它們在傳
播過程中的動力學特性。這項技術具備廣泛的應用潛力,特別是它的光譜和偏振特性,能
傳輸比傳統電磁波更多的資訊,有可能成為未來通訊網路的核心技術。研究人員表示,這
項技術在資料傳輸和編碼方面具有突破性,為現有技術瓶頸提供了全新的解決方案。
此外,此外,電磁渦旋環即使在受到環境干擾時,依然能維持結構的穩定,這讓它在遙感
技術(remote sensing)和目標探測領域展現出巨大的應用潛力。研究團隊解釋:「透過
分析這些渦旋脈衝的特殊模式,我們可以開發出更精準且可靠的目標探測與定位技術,不
論是在國防系統還是太空探索方面,都有著非常重要的應用前景。」
這項研究近日發表於《應用物理評論》(Applied Physics Reviews)期刊,為未來科技
的發展開啟了全新可能性。隨著更多後續研究的展開,電磁渦旋砲在各領域的應用將會更
加深入,帶來革命性的技術變革。
https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4804722
備註:
記者激動到用了兩次 此外
這算7G嗎 ??
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09-20 10:35 bluehttp
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