应用均匀弯曲波导模拟虫洞潮汐力

发布时间：2021-06-25 23:11

　　介绍了利用变换光学原理模拟广义相对论的思想,并且介绍了南京大学最近利用变换光学实验系统模拟二维虫洞的工作.进一步分析了虫洞穿越过程中潮汐力对光信息传递的影响,以及弯曲波导实验系统对于模拟引力的优点和重要性. 

【文章来源】：物理实验. 2020,40(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

MT虫洞的度规嵌入图

图1 MT虫洞的度规嵌入图在实验中，采用3D打印技术，在上述设计的基础上，制作出厚度为1μm的均匀透明树脂样品．透明树脂的折射率为1.52．如图2所示，样品由3个部分构成，代表2个平面空间顶部平面波导α和底部平面波导β，以及嵌入图形状的虫洞通道弯曲波导（两端平滑连接到2个象征平坦的宇宙的波导）．光束从平坦的α空间靠近虫洞，受到虫洞引力场的影响而产生偏折，从而发生各种演化行为，这样的传播图像投影到平面上即可等效为二维虫洞附近的光子波包演化的模拟．

1）当P/b0>1时，计算得到的结果显示光线不能通过虫洞，而是仍在上宇宙α传播．如图3所示，分别对应P/b0=1.7,1.5,1.3的3条测地线1,2,3．图中黑色区域为虫洞，蓝色背景为引力场外的空间，用带有箭头的青色线表示光线传播方向．可见随着碰撞参量逐渐减小，引力场对光线的影响越来越大，导致偏折的幅度也逐步增大．2）当P/b0<1时，计算出的光线能够穿越虫洞，从上宇宙α穿越到下宇宙β．如图4所示，3行测地线4,5和6中，分别对应于P/b0=0,0.3,0.57．此种情况下，可以看到光线从α平面在喉部消失，然后从β平面的喉部出射．


本文编号：3250128