創新

光之科學

漣漪、波浪與耀眼的真理

我們無法不著迷於光,被光啟發和感動。無論我們是試圖了解太陽的升起和落下,天體的運動,還是某些顏色,又或是反射和折射如何在我們每個人中引起感覺反應,光,都是一種永不停息的奇觀,也從未停止激發我們的好奇。對於光的追求激發了一些歷史上最優秀的思想家,從古希臘歐基里得的對於光學起源的研究開始,並在各個世紀以來成為不斷發光且不間斷的線索。啟蒙運動的發現圍繞著光、太陽和星星展開,牛頓的光粒子理論與胡更斯與楊格及其光波概念背道而馳。在他們之間,形成了對這種最基本元素進行現代理解的基礎,我們對光的了解因而變得更加明亮,從陰影中帶出了更多有關於光的奧秘。

陰影間的光之碎片

20 世紀是物理和光學領域狂熱發現的時期,愛因斯坦使之迅速成倍增長。他開創性的廣義相對論理論打開了潘朵拉盒子,改變了我們對光的本質和宇宙結構的觀念。後來出現了史蒂芬霍金,他對黑洞,光的奇異點和廣闊宇宙採用了更加人性的說法。這些事物比以往任何時候都更能引起大眾和科學界的關注,在改變我們對光的理解的同時,也將研究帶入了這個無窮盡的研究領域。

這些偉大心智及其同輩人孜孜不倦的研究,其動人成就加深了我們對光的本質的理解。他們向我們展示了最遙遠的空域,將地球的視野擴展到了遙遠的太空,並展開我們了對於宇宙誕生的理解以及我們在宇宙中的位置的旅程。 透過他們對於光的了解、光的移動和反應方式以及其純度如何包含無法想像的距離傳播的光譜,我們得以看到比以往任何時刻多更多。

愛因斯坦或許是歷史上最聰明的人之一,他也是第一個同意他的話絕非不可被推翻的真理的人,認為自己提供的只是邁向可證明事實的重要一步。近年來,甚至連他最著名的主張也都遭質疑並駁斥了真空中光速恆定的說法。 2016年新理論興起,這是霍金首先提出的,他聲稱在大爆炸之後的最早時刻,光速是可變和無限的,使整個宇宙的圖像一次被照亮,一個光、時間和引力和諧相處的輝煌時刻。反過來,這又催生了更多的問題,更多的理解範式以及重新理解光及其奧秘的更多方法。

稜鏡之外的光之世界

隨著我們邁向 21 世紀的第三個十年,光之科學沒有顯示出減弱其理解力的跡象。與光的無數特性有關的最新發現令人振奮,因為它們充滿了潛力,物理學家並且發現了一些更出乎意料的光的能力。

物理學和光學領域的許多最新熱潮圍繞著軌道角動量的發現,該術語指的是光可以扭曲成螺旋形,以形成強烈光束的方式。這些螺旋和旋轉的光束目前正用於進一步的技術範圍,從大量增加通過光纖電纜傳輸的數據量到增加顯微鏡的潛力,並允許處理奈米顆粒、量子點和活細胞。

一旦人們意識到可以將光扭曲成旋轉光束,不久之後科學家便開始尋找加快或減慢旋轉速度的方式,以改變這種光束的使用方式。透過以更高或更低的頻率產生光脈衝,可以產生一種稱為“自扭矩” (self-torque) 的現象,這表明光在某些精確情況下的行為遠非恆定,並且這種理解的可能性可能是無限的。

光之奧秘
照片版權 ©Michael Duva

幾個世代以來,各種背景的物理學家和光科學家都窮盡一生的時間來觀察光,針對一系列挑戰設置光束、波和粒子,並透過實驗,測試反應並揭開光的奧秘。然而,當今的科學家則是努力掌握光,控制光的模式和運動,並以實際、可能改變世界的方式來使用這些幾個世紀來的知識。

儘管軌道角動量揭示了光在特定條件下的行為方式,但在過去的幾年中,光束的實際使用已向前發展,將光的科學推向了新的可能性領域。2017 年,科學家發現如何以新的方式操縱光;通過電路板在拐角處發送光束,更重要的是,在設備之間以複雜的脈沖和閃光形式傳輸數據。因此,光勢必將取代電信號,進而成為一種更快、更高效也更加可靠的通信方法。

拜光與數據傳輸的結合所賜,新的可能性將會出現。一旦我們發現了關於如何控制、操縱和使用光的更多訊息,就無法確定這個新領域可能延伸到什麼程度,或者我們的技術視野可以到達多遠。從注視星空並通過稜鏡推動光線開始,也就展開了大膽的新未來。炫目,明亮且閃閃發光的。

LA PRAIRIE 的光之科學

La Prairie 的光之科學致力探究多種阻礙肌膚煥發光澤的因素。在研究的過程中,有個簡單而基本的提問引領著 La Prairie 的科學專家們持續挺進:是否有方法能夠解開肌膚煥發光彩不可或缺的問題?La Prairie 勇於進行科學研究於是又開展了新的篇章。

經過多年的研究,La Prairie 開發了一套完整的護膚儀式,可為肌膚帶來卓越的明亮感。White Caviar 產品不僅具有減少肌膚色差的前所未有的效果,而且還可以令肌膚表面完全光滑與細緻,進而增加光的反射。

2020 年在 La Prairie 引進了光科學領域的最新創新技術。確實,由於眼睛具有三度空間結構,臉部這一區域的光線不僅取決於顏色和反射,還取決於其形狀。顏色和反射取決於肌膚狀況,決定光的質量和強度。形狀協調反射光強度的空間分布,從而在陰影和光之間形成一種對比圖案。

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