Tažný paprsek skutečně funguje!

Fanoušci sci-fi se mohou radovat. Brněnští vědci z Ústavu přístrojové techniky prokázali, že tažný paprsek, známý například ze Star Treku nebo Hvězdných válek, skutečně funguje. Jejich článek o experimentálním potvrzení tohoto principu právě vyšel v nejnovějším čísle prestižního vědeckého časopisu Nature photonics.

Tažný paprsek (tractor beam) se ve vědecko-fantastické literatuře objevuje už od 20. let a známý je každému, kdo někdy viděl jakýkoliv sci-fi film – stačí si představit loď Enterprise, jak paprskem světla do svých útrob doslova nasaje objekty či osoby.

Až doposud šlo o pouhé sci-fi, ač teoreticky věda tento princip připouštěla. Vědci z brněnského Ústavu přístrojové techniky AV ČR jej realizovali experimentálně a prestižní časopis Nature photonics o tomto jejich experimentu právě vydal článek.

„Zatímco princip, kdy laserové světlo před sebou tlačí objekty, je dobře známý a již ve vesmíru testovaný zejména jako levný pohon slunečních plachetnic, my jsme v mikrosvětě prokázali opačný princip.

Tedy, že laserový svazek, který má neměnnou intenzitu v ose šíření, dokáže pohybovat částicemi i proti směru šíření světla, doslova tyto částice přitahuje ke zdroji světla,“ vysvětluje prof. Pavel Zemánek, který v Ústavu přístrojové techniky stál v čele výzkumného týmu.

Tím však úspěch jeho týmu nekončí – experiment také prokázal, že proud fotonů v laserovém světle dokáže objekty nejen přitahovat, ale také samovolně třídit a organizovat. „Ukázali jsme, že tímto systémem lze objekty různé velikosti třídit a že se tyto objekty ve světle spontánně uspořádají a vytvoří takzvanou opticky vázanou hmotu.

Částice takové hmoty na sebe vzájemně silově působí kombinovaným účinkem rozptýleného a dopadajícího světla a vytváří struktury různých tvarů. Kromě řetízků z částic mohou vzniknout různé rovinné či prostorové útvary.

My jsme navíc ukázali, že tyto struktury se dají do samovolného pohybu obráceným směrem než se pohybují jednotlivé částice, ze kterých jsou složeny,“ dodává prof. Pavel Zemánek. Tímto způsobem lze rozpohybovat objekty o velikostech jednotek mikrometrů, tedy včetně živých mikroorganismů, volných buněk či jejich shluků.

Výsledky experimentu tak nepotěší jenom fanoušky sci-fi, ale hlavně vědce. Praktické využití v blízké budoucnosti se rýsuje především v biologii a medicíně například ke třídění různých druhů bakterií nebo buněk přímo v optickém mikroskopu.

Vzdálenější vizí jsou např. mikroroboti, kteří se sami poskládají zapnutím světla a sami se přepraví do místa určení. Budoucích aplikací je spousta a tato problematika patrně přitáhne pozornost celé řady vědců: „Sestavu, na které jsme realizovali experimenty a prokázali existenci tažného paprsku, si dokáže sestavit doslova každý a jednoduše implementovat na jakýkoliv optický mikroskop, kolegům po celém světě se tak otevírá možnost studovat tento jev bez nutnosti velkých finančních investic,“ říká další člen týmu Dr. Oto Brzobohatý a věří, že výzkum využívající tažný paprsek se rozběhne s velkou intenzitou.

Na experimentálním ověření tažného paprsku pracoval tým z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR ve složení prof. RNDr. Pavel Zemánek Ph.D., Mgr. Oto Brzobohatý, Ph.D., Mgr. Martin Šiler, Ph.D., Mgr.

Vítězslav Karásek, Ph.D, Mgr. Lukáš Chvátal a Mgr. Tomáš Čižmár, Ph.D., který momentálně působí na univerzitě St.Andrews ve Skotsku.

TZ Ústavu přístrojové techniky

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Země zrychluje tempo své rotace

Země zrychluje tempo své rotace

Rok 2020 byl ve znamení nejen pandemie, ale i krátkých dnů, dokonce...
Zařízení z VUT pomůže jadernému výzkumu

Zařízení z VUT pomůže jadernému...

Vědci z brněnské techniky spustili novou experimentální smyčku pro výzkum...
Nobelova cena za fyziku udělena

Nobelova cena za fyziku udělena

Za to, že svět přesvědčili o existenci černých děr, byla dnes udělena Nobelova...
Na ISS vzniklo páté skupenství hmoty

Na ISS vzniklo páté skupenství...

Už Albert Einstein předpovídal, že takové skupenství může existovat....
Temná hmota mohla vzniknout již před Velkým třeskem

Temná hmota mohla vzniknout již...

S odvážnou hypotézou přišli výzkumníci z Univerzity Johnse Hopkinse v...
Češi se podíleli na odkrytí vzniku kovu

Češi se podíleli na odkrytí...

Mezinárodní tým složený z vědců z Česka, Spojených států amerických a...
Další důkaz, že se Albert Einstein nemýlil

Další důkaz, že se Albert...

Pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT poprvé prokázala, že hvězda obíhající...
Nový výzkum na poli počítačových tomografů i magnetických rezonancí

Nový výzkum na poli počítačových...

Jak lépe chránit lidi a další živé organismy či citlivé přístroje před účinky...
Profesor Podolský: Teoretická fyzika je jako kabala

Profesor Podolský: Teoretická...

Dá se považovat za „einsteinologa“, vyučuje teoretickou fyziku se zaměřením na...
Stephen Hawking: Genialita spoutaná na vozíčku

Stephen Hawking: Genialita...

Podnikatel Elon Musk, astrofyzik Martin Rees, další astrofyzik...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Příběh královské koruny: Byl Svatováclavský klenot v ohrožení kvůli obřím dluhům?

Příběh královské koruny: Byl...

Zoufalý Vladislav Jagellonský už neví kudy kam. Českou zemi získal...
Vodka Atomik: Neobyčejná příchuť Černobylu

Vodka Atomik: Neobyčejná příchuť...

Většina z nás si jednou za čas po dlouhém dni ráda vychutná sklenku...
Největší loupež v dějinách Británie spáchal gang důchodců!

Největší loupež v dějinách Británie...

V dubnu 2015 byly z trezoru společnosti Hatton Garden Deposit ukradeny...
Stala se koruna Svaté říše římské šperkem na cesty?

Stala se koruna Svaté říše římské...

Otta I. Veliký se 2. února 962 v bazilice Sv. Petra v Římě nechává papežem...
Zkrocení elektrické energie jednou provždy změnilo svět

Zkrocení elektrické energie jednou...

Energii potřebnou pro život člověk v minulosti získával různě....
Místa na Zemi, která ale vypadají jako z jiné planety

Místa na Zemi, která ale vypadají...

Na světě existují místa, která v mnohých z nás vzbuzují...
Fatální rozhodnutí: Břetislav I. Přemyslovcům pěkně zavařil

Fatální rozhodnutí: Břetislav I....

Český kníže Břetislav I, které mu historie dá přízvisko český Achilles, se...
Tuna sem, tuna tam: Jak se váží dinosaurus?

Tuna sem, tuna tam: Jak se váží...

Stačí najít pár kostí a experti jsou schopní odhadnout, kolik prehistoričtí...
Mínus 90 stupňů! Aneb kde vám bude největší zima?

Mínus 90 stupňů! Aneb kde vám bude...

Kanada, Grónsko nebo snad Antarktida? Kde byste...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.