大自然充满了美丽的图案,杏耀的信誉像雪花、海岸线、云彩和贝壳看似复杂的形状。
但是放大,你会看到分形,意思是相同的,简单的模式在越来越小的尺度上重复。
现在,研究人员发现,
杏耀主管团队 ,一个简单的人造物体——激光,也能创造出这些惊人的复杂图案——正如20年前首次预测的那样。他们在1月25日的《物理评论A》杂志上发表了研究结果。
南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学(University of the Witwatersrand)的物理学教授、该研究的作者安德鲁·福布斯(Andrew Forbes)说,激光可以被看作是一个由两面镜子组成的盒子,镜子之间来回反射着光粒子或光子。然而,福布斯说,其中一面镜子是弯曲的,因此一些光子以一定角度反弹出去,而不是再次击中另一面镜子。我们看到的激光是由逃逸的光子组成的。
几十年前,科学家们就预测,从激光中逃逸出来的光理论上可以在适当的条件下产生分形。但事实并非如此。
相反,“我们要做的就是往盒子里看,”福布斯告诉Live Science。
为了创造分形,杏耀yl他们使用了激光的弯曲镜,并让它们作为一种“望远镜”做双重功能。在这种情况下,镜子以一种特殊的方式弯曲,扭曲的形状就像一个游乐园的镜子。福布斯说:“望远镜的作用是要么把大的东西变成小的,要么把小的东西变成大的。”所以每次光转一圈,他们的望远镜系统要么放大要么缩小。因此,在“(激光内部的)一个特定的地方,它形成了这个有趣的、真正疯狂的结构”——“图像中的图像中的图像,”他说。换句话说:分形。
研究人员通过改变镜子的曲率从而改变放大率,创造了许多不同种类的分形。