物理学家们可以用粒子加速器撞出普通的和罕见的粒子，它们是构成物质的最小组分，肉眼根本看不见，因此要确定碰撞产生了哪些粒子并不容易。但现在，借助瑞典和比利时的联合研究团队设计的一种可让光弯曲的新材料，区分这些粒子变得简单了许多。要识别碰撞产生的粒子，研究人员需要探测光锥，也被称为切伦科夫辐射，当一个粒子在透明材料中移动的速度超过光速时，就会产生这种光学现象。虽然在真空中，光的传播速度最快，但在介质中，粒子却有可能跑在光的前面。切伦科夫光锥的角度，即其明锐度，可帮助粒子物理学家测量粒子的速度，从而确定粒子的种类。

       但问题是，光锥的角度有限——所有具有高动量（质量×速度）的粒子，其产生的光锥的角度都是相同的。据物理学家组织网10月16日报道，为此，查尔姆斯理工大学的菲利普·塔辛和布鲁塞尔自由大学的同行一起设计了一种材料，可以控制切伦科夫光锥，让高动量粒子的光锥角度各不相同，从而能够有效地分离这些粒子并确认它们的“身份”。这项成果发表在本周出版的《物理评论快报》杂志上。

     用来设计新材料的方法被称为变换光学，这是一个相当新的研究领域。由于材料折射率的变化会影响光的传播路径，科学家们可以通过仔细计算来控制材料的属性，使光线经过材料时发生弯曲，从而与以往有不一样的表现。在塔辛团队开发的新材料中，切伦科夫辐射被朝着两个不同的方向拉伸，光锥也因此具有了不同的角度。

     这项研究也展示了变换光学的更多应用潜力。塔辛说：“到目前为止，变换光学主要涉及改变光线通过材料的路径。现在我们证明了，影响光的产生也是可能的。我们已经解决了高动量粒子的切伦科夫光锥问题，这就是一个例证。”

     变换光学也可用来设计能够非常有效的聚光或者吸收光的材料，这将推动太阳能技术的发展；还可设计其他材料，用于模拟宇宙现象的研究，比如黑洞。

     来源：科技日报