以色列技术研究所的一组研究人员首次观察到了分支光流

　　这个美丽的现象为光学和光流控领域带来了新的令人兴奋的研究机会

　　以色列技术研究所的一组研究人员首次观察到了分支光流。这些发现发表在《自然》杂志上，并刊登在该杂志2020年7月2日的封面上。

　　这项研究是由博士学生阿纳托利(Tolik) Patsyk和米格尔·班德里斯合作进行的，米格尔·班德里斯在项目开始时是Technion的博士后研究员，现在是中佛罗里达大学光学和光子学院的助理教授。这项研究由技术学院院长尤里·西万教授和技术学院物理和电气工程系、固态研究所和拉塞尔·贝里纳米技术研究所的杰出教授莫迪凯(默蒂)塞格夫领导。

　　当波浪穿过有扰动的地貌时，它们自然会散开，通常是向四面八方散开。光的散射是一种自然现象，在自然界的许多地方都能发现。例如，光的散射是天空呈蓝色的原因。事实证明，当扰动变化的长度远大于波长时，波以一种不同寻常的方式散射:它形成强度增强的通道(分支)，随着波的传播，通道(分支)继续分裂或分支。这种现象被称为分流。2001年首次用电子观测到它，并被认为是无处不在的，自然界中的所有波都存在，例如声波，甚至是海浪。现在，技术研究人员正把分支流引入光的领域:他们对光的分支流进行了实验观察。

　　“我们一直有寻找新东西的想法，我们渴望找到它。这不是我们开始寻找的东西，但我们一直在寻找，我们找到了更好的东西。”“我们都知道，波在均匀介质中传播时会传播。但是对于其他种类的介质，波可以有非常不同的行为方式。当我们有一个无序的介质，其中的变化是平滑的，就像一个山脉和山谷的景观，波浪将以一种特殊的方式传播。它们会形成通道，随着波的传播而不断分开，形成一个像树枝一样的美丽图案。”

　　在他们的研究中，该团队将激光束耦合到肥皂膜上，肥皂膜包含膜厚度的随机变化。他们发现，当光在肥皂膜中传播时，光不是被散射，而是形成细长的分支，为光创造了分支流动现象。

　　“在光学领域，我们通常努力使光线保持聚焦，并以准直光束的形式传播，但令人惊讶的是，肥皂膜的随机结构自然会使光线保持聚焦。这是大自然的另一个惊喜。”

　　在光学领域创造分支流的能力为研究和理解这种宇宙波现象提供了新的令人兴奋的机会。

　　“没有什么比发现新东西更令人兴奋的了，这是第一次用光波演示这种现象，”理工学院院长尤里·西万教授说，他是物理学院的贝尔托多·巴德勒学术主席。“这表明，在简单的系统中也可以观察到有趣的现象，人们只需足够敏锐就能发现它们。因此，汇集和综合来自不同背景和学科的研究人员的观点，产生了一些真正有趣的见解。”