第4章 全能力場（第4/6頁）

另一種可行的方法是制作一種特殊材質。激光照在這個材質上產生的前向散射力極其強烈（僅限於大部分光都能穿透物質的情況），這些光產生的向後的光壓比激光本身打在物質上產生的向前的光壓要大得多，所以物體就會趨向激光源。2014年，堪培拉的澳大利亞國家實驗室的科研人員利用一個類似的概念，使甜甜圈形狀的激光束成功地移動了小玻璃球。他們用激光加熱中空的玻璃球，當玻璃球表面受熱到一定程度時，和玻璃球表面接觸的空氣分子就會獲得更多的能量。

當空氣分子被推離玻璃球表面時，其反作用力會將玻璃球推往相反的方向。事實上，這正是可控的布朗運動。正是布朗運動的機制使得花粉在水面上做不規則的活動，好像花粉有生命一樣。愛因斯坦解釋說，這是看不見的水分子與花粉碰撞產生的運動。激光牽引光束的一個有趣的方面是，玻璃球表面受熱的位置可以通過激光的偏振原理發生改變，因此玻璃球可以向任意方向運動。

激光牽引光束可以借由超材料和玻璃球來實現，但是這些對於重現科幻作品中在真空中拖拽宇宙飛船的牽引光束來說是沒有用的，因為這些激光方法需要特殊的環境（至少有空氣），或者被拖拽的物體是由特殊材質制成的。而真正的牽引光束應該可以在真空中牽引任何物體。

還有一種可能是讓特殊的旋轉光相互作用，形成類似阿基米德螺旋線的形狀，產生能把物體往後拽的螺旋形的力。這很容易讓人聯想到凡爾納的“螺旋線”，這個機制作用的前提是被拉動的物體要小於光的波長。於是，“第22條軍規”出現了：只有高能量的光才能產生足夠的動量去移動一個還不算小的物體；然而，能量越高，光的波長越短，所以被拉動的物體必須非常小，甚至小到肉眼不可見的程度。

也許實現真正的牽引光束要寄希望於利用激光間的相互作用改變激光前端的形狀，從而在任意形狀的物體上產生類似衍射光柵的效果，最終改變入射光的方向。把上述機制和目標物體的形狀綜合起來考慮，理論上是可以對任意形狀、任意大小的物體產生吸引力的，包括宇宙飛船或者流星。這個過程需要兩步，首先要模擬目標物體，計算需要的光的強度和方向，這和科幻小說中使用牽引光束之前要“鎖定參數”的常見場景很相似。

如何使光的能量大到足以讓物體以一定的速度在太空中運動，這一問題尚未解決。入射光束必須比太陽光更聚集，才能產生可用的光壓，這意味著在這個過程中產生的具有毀滅性的熱和輻射也許比拉動物體所需的能量要大得多。在科幻作品中，牽引光束通常是可見的，而且對目標物體以外的東西沒什麽影響力。但在現實生活中，類似的牽引光束會因強烈的電磁輻射把目標物體燒壞。

科幻作品在真實世界中的對應物大多是在微觀層面實現的，比如離子阱維持磁場中的帶電粒子，原子力顯微鏡推動單個原子，激光鑷子移動分子，牽引光束產生微弱的壓力。像電影中那樣用牽引光束移動戰艦大小的飛船確實比較難以實現，但是想想這背後的可能性就足以讓人欣喜。

具有這種功能的最奇妙的類似物要算2014年哈佛大學的科研成果了。雖然這不是嚴格意義上的牽引光束，但研究人員成功地操控了小型物體，不用直接接觸就成功定位並旋轉了目標物體。系統利用了磁懸浮的原理，但這對不受磁場影響的物體也適用，因為目標物體位於有磁性的液體中。如果有磁鐵從液體頂部和底部對液體產生拉力，那麽容器中部的液體濃度會降低，目標物體就會向容器中部運動。

研究人員進一步在容器外面移動磁鐵，容器內部的物體也跟著旋轉。不需要任何直接接觸，一個沒有磁性的物體可以被挪動到容器內的任意位置。這套系統需要密閉的容器和有磁性的液體，這也意味著這套系統永遠無法制造出牽引光束，但這種操控物體的方法是我們現有的最接近牽引光束的方法了。

上面提到的超小物體的不明顯的運動，看起來和“企業”號中全息甲板上的模擬現實還有很遠的距離。事實上，你也許會納悶為什麽全息甲板會出現在這一章，而不是第2章，和虛擬現實放在一起討論。全息甲板毋庸置疑是終極的虛擬現實，我們在第2章中討論過卡馬克如何把真實世界置於電腦遊戲中。但是，能以假亂真的虛擬現實，甚至是直接作用於大腦的類似“母體”的環境，是可以讓身處其中的人和虛擬出來的物體有物理接觸和互動的，這和遊戲玩家看到的畫面有很大不同。全息甲板把虛擬現實從一種大腦狀態變成了物理現實，而實現全息甲板要充分利用力場的各種特性。