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1.媒体来源:
自由时报
2.记者署名:
〔编译陈成良／综合报导〕
3.完整新闻标题:
28年理论成真！“电磁涡旋砲”问世 通讯革命或将来临
4.完整新闻内文:
28年理论成真！“电磁涡旋砲”问世 通讯革命或将来临
https://img.ltn.com.tw/Upload/news/600/2024/09/19/4804722_1_1.jpg
“电磁涡旋砲”（electromagnetic vortex cannon）示意图。（取自Applied Physics
Reviews期刊）
2024/09/19 16:19
〔编译陈成良／综合报导〕物理学家成功研发出“电磁涡旋砲”（electromagnetic
vortex cannon），结合了涡旋环（vortex rings）与电磁学（electromagnetic）两大迷
人现象，实现了28年前的理论预测，为未来通讯、国防及太空探索等领域带来革命性的应
用前景。这项突破不仅印证了长期以来的理论，还有望成为下一代科技的关键基础，尤其
在资料传输、编码及目标探测技术上，提供全新解决方案。
据科学媒体《IFLScience》报导，涡旋环是一种常见的流体动力学现象，当高速射流穿过
静止流体时，摩擦力会形成环状旋转结构。这类现象广泛存在于自然界，某些海洋生物甚
至利用涡旋环来捕捉猎物，例如水母等小型生物可能因接近这类涡旋而面临生命危险。研
究人员幽默地表示：“涡旋环的景象壮观，但如果你是一只水母，可不要靠得太近。”
https://www.youtube.com/watch?v=JXkWSgU-CL0
早在1996年，物理学家R·W·赫尔沃斯（R. W. Hellwarth）和P·努奇（P. Nouchi）便
理论上提出了“飞行甜甜圈”（flying doughnuts）的概念，预测可在自由空间中产生并
传播电磁涡旋。然而，这一现象直到近日才由国际研究团队成功实验观测并证实。
这个研究团队研发了一种装置，能够产生微波环形脉冲（microwave toroidal pulses）
，类似于电磁版的“空气涡旋砲”。他们使用一个超宽带的特殊天线，成功制造出旋转的
电磁波。当天线发射时，会产生瞬间压力差，形成稳定的电磁涡旋环。这些涡旋环不仅在
长距离传输时能够保持形状和能量，还具备像斯格明子（skyrmions）这样的特殊结构，
能够自动修复自身的损坏，确保其稳定性和持续性。
研究人员透过实验，精确绘制出这些涡旋脉冲在自由空间中的结构图，并展示了它们在传
播过程中的动力学特性。这项技术具备广泛的应用潜力，特别是它的光谱和偏振特性，能
传输比传统电磁波更多的资讯，有可能成为未来通讯网络的核心技术。研究人员表示，这
项技术在资料传输和编码方面具有突破性，为现有技术瓶颈提供了全新的解决方案。
此外，此外，电磁涡旋环即使在受到环境干扰时，依然能维持结构的稳定，这让它在遥感
技术（remote sensing）和目标探测领域展现出巨大的应用潜力。研究团队解释：“透过
分析这些涡旋脉冲的特殊模式，我们可以开发出更精准且可靠的目标探测与定位技术，不
论是在国防系统还是太空探索方面，都有着非常重要的应用前景。”
这项研究近日发表于《应用物理评论》（Applied Physics Reviews）期刊，为未来科技
的发展开启了全新可能性。随着更多后续研究的展开，电磁涡旋砲在各领域的应用将会更
加深入，带来革命性的技术变革。
https://www.youtube.com/watch?v=oruA427cpTg
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https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4804722
6.备注:
https://www.youtube.com/watch?v=mlGycbFxrSE
水母：我没说好要进化啊？(晕)