【大纪元9月15日讯】（大纪元记者黄一山编译报导）光是直线行进的，这个大家都知道。日前有些理论指出例外的事证；根据广义相对论，在强大的重力场下，时空会被扭曲，此时光线也会被扭曲。有一个实际现象的观测是：在日蚀发生期间，研究员观察到背景恒星光被太阳轻微扭曲了，这个观测实验证实了光是会转弯的。另一个是著名的黑洞理论，黑洞附近的光线会因为重力场关系，而被扭曲吸入并消失在黑洞之中。而本文提出另一个假设，藉由电磁场的效应，也可以产生弯曲的光线，继而把光束打个结。
美国纽约大学的威廉．尔文（William Irvine）与加州大学圣塔芭芭拉分校的迪克．鲍密斯特（Dirk Bouwmeester）在《自然物理》（Nature Physics），发表了一份对结状曲光束（Knotted light beams）的研究。他们研究结状曲光束的物理性质，发现可以利用环状极化雷射光束（Circularly polarized laser beams）来产生结状曲光束。这个错综复杂的扭结结构不同于任何现有光束的形式。
科学家解释说，这个结构是根据“霍普夫纤维丛”（Hopf fibration，亦称Hopf bundle或Hopf map）理论，海因兹．霍普夫（Heinz Hopf）在1931年的研究，以数学方式探讨在四维空间中多个圆环的三球面（3-sphere），理论上可以用很多圆圈将所有空间填满，称为“霍普夫纤维丛”。
另外的理论基础是麦克斯威尔（Maxwell’s equation）方程式，科学家根据这个方程式，推导得出的另类解答可以解释这个可能性。根据麦克斯威尔方程式，所有电力线和磁场线形成的圆圈，都是相互连结的，而这些电磁线的圆圈可以用来组成环状圆纹曲面的类甜甜圈形状。在这种情况下，每一个圆圈会绕过圆纹曲面一次，而且圆圈之间不会互相跨越与互相交错。规模较小的圆纹曲面会被大的圆纹曲面包覆其中，就如同俄罗斯娃娃一样。科学家认为这种结构同样可以应用在光线上，此时大量曲形的光束即充满了这个结构。
科学家计划用圆形极化光（Circularly polarized light）的单脉冲光束，并紧实地集中光束来创造出各种形状的曲光束。此外，用全像摄影技术和空间光调制器可以控制曲光的形状。这些技术已经成功用于产生Airy beam，一种不随着长距离传送而扩散的人造光束。
科学家预期曲光可以应用在几个领域。这些包括电浆制约（Plasma confinement）、原子粒子捕集、操纵冷原子整体与在非线性介质中产生光孤子状的溶液（soliton-like solutions）。其中最引人注目的是电浆制约的应用，这项技术可有效用于核融合（Nuclear fusion）以产生安全、干净而便宜的替代能源，尤以现阶段环保与油价问题高涨的今天，格外引起关注。(http://www.dajiyuan.com)
