中外学者最新研究揭示：水波其实更复杂

2025-08-30 07:04:39 365次浏览

　　

　　中新网上海2月6日电 (陈静丁超逸)记者6日获悉，中外跨学科专家团队的最新研究发现，水波中的粒子不仅进行上下运动，还进行复杂的椭圆轨迹运动，具有显著的斯托克斯位移效应和矢量(既有大小又有方向的量)特性。由于斯托克斯位移的产生，荧光发射波长总是大于激发光波长。斯托克斯位移因斯托克斯在1852年首次观察到而得名。

北京时间2月6日凌晨，复旦大学物理学系资剑教授、石磊教授团队联合河南大学、新加坡南洋理工大学、西班牙圣赛瓦斯蒂安国际理论物理中心等研究机构在《自然》(Nature)杂志发表了最新研究成果。(复旦大学供图)

　　北京时间2月6日凌晨，复旦大学物理学系资剑教授、石磊教授团队联合河南大学、新加坡南洋理工大学、西班牙圣赛瓦斯蒂安国际理论物理中心等研究机构在《自然》(Nature)杂志发表了最新研究成果。此次研究成果使水波成为探索拓扑物理的全新平台，不仅深化了人们对经典重力波系统中的矢量特性理解，揭示了其中自旋轨道耦合和锁定机制，还开辟了水波力操控物体运动的研究领域。据悉，拓扑学是物理学界普遍关注的一个研究方向，推动了科学技术的深刻变革，成为基础物理研究与应用技术的一个全新交汇点。

　　研究成果系统揭示了拓扑学在水波体系中的丰富表现形式，为深入探讨拓扑效应提供了重要的理论和实验依据。据悉，在研究中，资剑教授团队成功生成了多种拓扑水波结构。团队自主开发了一套先进的液体表面波实验观测平台以及针对液体表面波任意调控的相控阵技术。利用液体表面波拓扑结构，研究人员实现对漂浮粒子的多维度运动控制，成为研究的一个重要创新点。在水面上实现对粒子的自由操控，可让高深的物理概念能在一个简单系统里肉眼可见。

　　本研究的成功得益于跨学科团队的通力合作，充分体现了多领域交叉的优势。通过多方的紧密协作，成功推动了波动物理、拓扑物理与实验技术的融合。下一步，团队计划持续优化实验平台，深入研究拓扑水波结构中更丰富的物理特性，探索拓扑水波在粒子操控、机器人控制、水面漂浮物治理以及水能利用等领域的潜在应用，为光学、声学等学科中的拓扑结构波研究提供更多理论支持和实验依据。

　　据透露，基于现有的液体表面波实验平台，团队正在开发相对简化的面向基础教育的实验平台，旨在将前沿科研成果引入中学课堂，让复杂的科学原理变得更加直观和易于理解，激发学生学习兴趣和探索精神。(完)

【编辑:胡寒笑】

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