“吹泡泡”讓你看到神秘的“光學分支流”

以色列理工大學科學家在肥皂泡泡膜中用顯微鏡甚至裸眼首次直接觀察到動態的光學分支流（branched flow）物理現象，並借助相機記錄下分支流的美麗圖像。相關研究發表在7月2日出版的《自然》雜志上，而圖像被用做雜志封面。

當光波傳播遇到不均勻介質時，部分光會偏離原傳播方向發生散射，散射的方式取決於介質的性質。光學分支流現象是一種不同尋常的光散射形式。

人們於2001年發現光學分支流現象，通常隻能借助電子顯微鏡才能觀察到，而且顯微鏡獲得的並非目標實圖，而是利用電子束探測目標所構造出的圖像，這限制了科學家對分支流現象的探索。

以色列理工大學物理學莫提·塞格夫教授說，他們通過專門方法保持肥皂泡泡不破裂，並保持光纖靜止，當光通過光纖照進泡泡膜並在其中傳播時，研究人員觀察到非常漂亮而奇特的散射過程。在此過程中，光分裂成樹枝狀。

塞格夫說，起初他們並不知道觀察到的是何種現象，認為這只是偶然事物。但在逐步闡明其物理原理后，才發現它與光學分支流相關。能通過顯微鏡甚至裸眼看到光學分支流現象，這令他和研究小組感到驚訝。

以色列理工大學技術學院烏裡·西萬院長表示，新發現讓人感到無比興奮，這是首次利用光波証明分支流現象。研究論文第一作者、博士生安納托利·裴特斯克將他們的發現稱為“大自然的又一驚喜”。

塞格夫認為，對他們而言，當對發現有所認識時是十分重要的時刻。此前他們的發現只是實驗中出現的美好結果，但后來明白該發現在科學上的意義。他說，光學分支流將開辟新的物理學領域，同時有助於醫學診斷，因為它可以帶來更精確的血管和靜脈檢查，還可以用來開發體內“液體流動引導法”解決某些健康問題。