【大紀元9月15日訊】（大紀元記者黃一山編譯報導）光是直線行進的，這個大家都知道。日前有些理論指出例外的事證；根據廣義相對論，在強大的重力場下，時空會被扭曲，此時光線也會被扭曲。有一個實際現象的觀測是：在日蝕發生期間，研究員觀察到背景恆星光被太陽輕微扭曲了，這個觀測實驗證實了光是會轉彎的。另一個是著名的黑洞理論，黑洞附近的光線會因為重力場關係，而被扭曲吸入並消失在黑洞之中。而本文提出另一個假設，藉由電磁場的效應，也可以產生彎曲的光線，繼而把光束打個結。
美國紐約大學的威廉．爾文（William Irvine）與加州大學聖塔芭芭拉分校的迪克．鮑密斯特（Dirk Bouwmeester）在《自然物理》（Nature Physics），發表了一份對結狀曲光束（Knotted light beams）的研究。他們研究結狀曲光束的物理性質，發現可以利用環狀極化雷射光束（Circularly polarized laser beams）來產生結狀曲光束。這個錯綜複雜的扭結結構不同於任何現有光束的形式。
科學家解釋說，這個結構是根據「霍普夫纖維叢」（Hopf fibration，亦稱Hopf bundle或Hopf map）理論，海因茲．霍普夫（Heinz Hopf）在1931年的研究，以數學方式探討在四維空間中多個圓環的三球面（3-sphere），理論上可以用很多圓圈將所有空間填滿，稱為「霍普夫纖維叢」。
另外的理論基礎是麥克斯威爾（Maxwell’s equation）方程式，科學家根據這個方程式，推導得出的另類解答可以解釋這個可能性。根據麥克斯威爾方程式，所有電力線和磁場線形成的圓圈，都是相互連結的，而這些電磁線的圓圈可以用來組成環狀圓紋曲面的類甜甜圈形狀。在這種情況下，每一個圓圈會繞過圓紋曲面一次，而且圓圈之間不會互相跨越與互相交錯。規模較小的圓紋曲面會被大的圓紋曲麵包覆其中，就如同俄羅斯娃娃一樣。科學家認為這種結構同樣可以應用在光線上，此時大量曲形的光束即充滿了這個結構。
科學家計劃用圓形極化光（Circularly polarized light）的單脈衝光束，並緊實地集中光束來創造出各種形狀的曲光束。此外，用全像攝影技術和空間光調製器可以控制曲光的形狀。這些技術已經成功用於產生Airy beam，一種不隨著長距離傳送而擴散的人造光束。
科學家預期曲光可以應用在幾個領域。這些包括電漿制約（Plasma confinement）、原子粒子捕集、操縱冷原子整體與在非線性介質中產生光孤子狀的溶液（soliton-like solutions）。其中最引人注目的是電漿制約的應用，這項技術可有效用於核融合（Nuclear fusion）以產生安全、乾淨而便宜的替代能源，尤以現階段環保與油價問題高漲的今天，格外引起關注。(http://www.dajiyuan.com)
