奇异激光实验让我们看到了光本身投下的阴影

一项新实验证明了一些听起来在物理上不可能发生的事情--光本身会投射出影子。 事实证明，如果你恰到好处地操纵激光，然后用另一个光源侧面照射它，就有可能产生这种奇异的光学效果。

激光束的阴影可以通过横跨蓝光的小暗线看到

阴影在日常生活中是如此熟悉，以至于要给它下定义感觉有点怪异。 实际上，这里的关键词是"物体"--无论是固体、液体还是气体，只有具有质量的物体才会产生阴影。

这就排除了光的可能性，因为光子是无质量的。 但在这项新研究中，布鲁克海文国家实验室的研究人员发现了一种方法，可以自相矛盾地让光投射出自己的影子。

这项研究的主要作者拉斐尔-阿布拉哈奥（Raphael Abrahao）说："激光投射影子以前被认为是不可能的，因为光通常会穿过其他光而不会发生相互作用。我们展示了一种非常反直觉的光学效应，这让我们不得不重新考虑影子的概念"

为了制作这场激光影子秀，研究小组用大功率绿色激光照射一个红宝石立方体。 然后再用蓝色激光从侧面照射。 研究小组说，绿光最终阻挡了部分蓝光，在屏幕上投下了最大对比度约为 22% 的阴影，相当于晴天里一棵树投下的阴影。

实验装置工作原理示意图 R. Abrahao， H. P. N. Morin， J. T. R. Pagé， A. Safari， R. W. Boyd， J. S. Lundeen

这种效果的产生得益于一些有趣的光学物理原理。 绿色激光照射到红宝石上时，会增加晶体吸收的蓝光量。 当蓝光照射到红宝石后面的屏幕上时，就会在与绿色激光完全相同的形状和位置上留下一个稍暗的轮廓。

科学家们写道："我们观察到的影子并不是什么巧妙的科学类比，也不是什么微妙的技术效果，而是一个真正的影子，它具有物质物体产生的典型影子的通常特征。我们观察到的影子是有规律的，它可以被肉眼看到，它遵循它所落表面的轮廓，它也遵循物体（激光束）的位置和形状。"

实验本身更像是在研究一个有趣的想法是否可行，而不是在现实世界中直接应用。 但研究小组认为，这仍有可能为制造、成像和照明带来新的可能性。

该研究成果发表在Optica杂志上。