一道光能把物體吸走嗎？

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在太空科幻電影里，有很多場景都是飛船發射一道光，作為通道，把人吸走或轉移，我想知道這些場景的設立有理論依據嗎？現實中可能實現嗎？下面的圖截取自《銀河護衛隊》Quill被Yondu帶走的情節

先說答案，能，具體實現目前主要在在微觀尺度。
這裡討論的情況不僅限於利用光，也有聲音，因為聲音也是一種波，在很多方面和光的性質類似。一下的內容信息量也比較大，所以我會直接寫結論，詳情可參考穿插的各個鏈接。另外不好意思很多名詞會用英文單詞，因為我接觸到時就是英文，請諒解。

@劉海馬談到的光鑷是其中比較容易實現的一種。
有意思的是，很多答案都說到這只是電影特效。但是最近幾年，這是一個很熱的研究方面，光Nature上論文就好幾篇，所有研究的人多到可以單獨開國際會議了。

這個概念叫做Tractor beam，在很多電影和小說中都有出現，最有名的是在電影《星際迷航》(star trek)中。電影和小說中多指的是使用光束將物體（人或飛船等）吸引到光源。
目前實驗室的實現方法有很多種，但是都基於相同的原理：光（或聲音等其他波）可以持有動量（momentum），通過改變波傳播的方向，動量的方向發生改變，動量守恆，產生了力。通常這個力的方向是指向光前進的方向，被稱為『正』的（positive force），如果使用什麼方法，使得目標受到的合力是指向光源的，就會被稱為『負』的（negative force）。Nature上面有一篇很好的綜述性文章講了2013年以前的各種方法，Optically induced "negative forces" （nature.com 的頁面）[1]，通俗易懂，有興趣可以讀一下。

1. 光鑷（Optical tweezers )是一種方法，其原理就是將光聚焦到非常小的點，在小範圍內產生巨大的光強梯度（optical gradient), 在這個範圍內的物體會改變光的傳播方向，導致受到由此產生的力，力的方向指向光強最大的部分（聚焦點），最終導致物體到達聚焦點，稱之為trapped。如果你移動光的聚焦點，就能帶動物體移動。這個方法被廣泛用於生物領域，用於精確地控制，移動，研究細胞等微小對象。
在這裡，這個聚焦點可看做一個potential well，物體會『掉入』這個井，這個力是一種conservative force。optical tweezers可以使物體向任意方向移動，但是問題是，這個力只能針對微觀目標（通常說&< 10 um)，物體再大，力也不會跟著增強。因此要產生足夠大的力，只能加強能量，而因為需要非常非常強的光聚焦（NA&>1），在目標點的物體會受到非常高的能量負荷，比如說照個人，人被曬死了，這估計不是你希望的。

除了optical tweezers的基本版本（利用簡單的Gaussian beam），還有一些基於這個的變種，比如，用兩束相位不同的Bessel beam疊加，通過改變這兩束光之間的相對相位，疊加的結果不一樣，可以產生正的或負的力。

2. 另一種是駐波，standing wave。這個可以是光，或聲音，或其他隨便什麼波。以超聲波為例，聲源發出單一頻率的波，遇到反射面被反射，如果聲源和反射面的距離為波長的整數倍，原波和反射波疊加會產生駐波：

（圖1.source： http://www.scxichen.com/New-666.html）

微小的particle在駐波中會受到力，根據顆粒的屬性不同，力要麼指向駐波的node or antinode。所以改變這個node or antinode的位置，也可以移動particle. 這個方法的缺點是需要有反射面。這個在光領域有類似的版本，對於光來說，波長更短，駐波的尺度是很小的，因此所作用的目標也是非常小的。

不難發現這兩種方法有類似之處，他們都會產生potential well（optical tweezers里光的聚焦點或駐波里的node），因此產生的力都是conservative force，簡單來說，就是需要有一個目標點，你通過移動這個目標點來移動物體。向對應的，另一個大類，是non-conservative force。

這麼來想，一束光照到物體上（在um級別，幾乎什麼物體都是透明的），由於這個物體的折射率和周圍介質不一樣，光被折射（更小尺度上的為散射，情況更複雜，暫不討論），前進方向改變，也就是動量方向改變，於是產生了力。那麼，考慮下圖的情況，

（圖2. source: [1]）
光照到物體上，給這個物體一個動量，但是當光經過了物體之後，改變了方向，離開物體後有『更多』的動量是指向光前進的方向，結果就產生了一個指向光源的合力（負力）。

和前面講的兩種方法相比，這個方法不需要產生intensity gradient，力來源於radiation，就是光的照射，因此具有本質的區別。好處在於，不再受目標大小的限制，也不再受作用距離的限制。這方面的理論研究很多，包括復旦大學發表在nature photonics上的《Optical pulling force》（nature.com 的頁面）[2]. （順便這篇文章公式太多鄙人沒看懂）及其他 [3,4].

3. 目前在光領域唯一談得上實現是在2013年《Experimental demonstration of optical transport, sorting and self-arrangement using a 『tractor beam』》（nature.com 的頁面）[5].

（圖3. source：[5])
利用的是光的疊加，以及特定大小的particle對與偏振光散射的不對稱性。思路是有點繞的。看上圖a，兩束光疊加，產生干涉條紋。在這裡，默認的光的前進方向是向右。在干涉條紋上，某個特定大小的particle會將某種偏振的光更多的光散射到與光前進的方向相同，（詳情不論）於是產生一個指向左邊的力，負力。
這種方法只對特定大小，特定材料有用。(因為這兩個屬性對於光的散射性質有非常大的影響）。

4. 另一個實際的例子，也是唯一一個不在微觀尺度的實驗，是在2014年PRL的"Acoustic Tractor Beam" (aps.org 的頁面，鄙人有幸是co-authors之一)。用的不是光而是超聲波，如下圖：

(圖4， source: [6])
超聲波從下方往上傳播，遇到物體後被反射，指向上方，這就和圖3中所描述的類似，反射後聲波『更多』指向前進的方向，於是產生一個向下的負力F-。貌似這個最好懂，不需要太多的解釋。

需要指出的是，這個案例中的目標（也就是這個三角形）是在厘米大小的。前面所有例子中的target都是在um級別。

對吧，目前也就這麼多。其它Metamaterial什麼的我沒有寫進來因為我認為不是很相關。如果有最新進展我沒關注到的歡迎補充。

[1] Dogariu, A., Sukhov, S., Sáenz, J. (2012). Optically induced 「negative forces.」 Nature Photonics, 7(1), 24–27. doi:10.1038/nphoton.2012.315
[2] Chen, J., Ng, J., Lin, Z., Chan, C. T. (2011). Optical pulling force. Nature Photonics, 5(9), 531–534. doi:10.1038/nphoton.2011.153
[3] Novitsky, A., Qiu, C.-W., Wang, H. (2011). Single Gradientless Light Beam Drags Particles as Tractor Beams. Physical Review Letters, 107(20), 203601. doi:10.1103/PhysRevLett.107.203601
[4] Sukhov, S., Dogariu, a. (2010). On the concept of 「tractor beams」. Optics Letters, 35(22), 3847–9.
[5] Brzobohaty, O., Karásek, V., ?iler, M., Chvátal, L., ?i?már, T., Zemánek, P. (2013). Experimental demonstration of optical transport, sorting and self-arrangement using a 「tractor beam.」 Nature Photonics, 7(2), 123–127. doi:10.1038/nphoton.2012.332
[6] Démoré, C. E. M., Dahl, P. M., Yang, Z., Glynne-Jones, P., Melzer, A., Cochran, S., … Spalding, G. C. (2014). Acoustic Tractor Beam. Physical Review Letters, 112(17), 174302. doi:10.1103/PhysRevLett.112.174302

目前只有這個比較類似。
光鑷。
光鑷或光鉗(英文:optical tweezers)是一種通過高度聚焦激光束產生力(量級通常為皮牛頓級)移動微小透明物體的裝置。
其中把持物體的區域也稱為光阱(optical trap)，相應的技術稱作光學捕捉(optical trapping)。

簡單地說就是激光聚焦後的光束最窄的部分（光束腰）會存在非常強的電場梯度。介電質顆粒會被吸引至電場梯度最高的區域，也就是光束的中心。同時，電場還會在光束傳播方向上對顆粒產生力。這點可以通過動量守恆來理解。光束中的介電質顆粒會吸收並散射光子，於是就會產生相應的動量的變化。如果顆粒不在光束腰上，由於光場光強梯度（即不同區域的光強差異）的影響，顆粒各個方向上會受到不均勻的力將其拉向光強最強的區域，如右圖所示。光鑷是非常精確的設備，可以將亞微米級的顆粒移動亞納米級的距離。

所以，光鑷常常被用於研究和操作DNA、蛋白質、酶甚至是單個分子。

在定量科學測量中，通常電介質顆粒都會不移動到離光束中心很遠的地方。當顆粒與光束中心的距離很小時，顆粒受到的力與顆粒與光束中心的距離成正比。因此，其特性類似於普通的彈簧系統，遵守胡克定律.

電影中應該就是根據這個產生的靈感。光可以把物體吸住，然後移動光就可以移動物體。

以上大部分來自維基百科。

換一個角度看，為什麼光一定要是因而不能是果呢？

假設我通過任何方法改變了我和物體間的重力，原本自然存在的重力被一種人為重力反向疊加，即可產生物體被光吸走的結果。
而這道疊加的引力波是這樣的強大，以至於翹曲了空間中光流動的方向，形成一個引力透鏡，在這個引力透鏡的效果下，背景中大量的光子被彙集為一條光帶，沿觀察方向以更高密度射出，在我們肉眼的觀察下就變成了「一道光」了。
假設背景光源的亮度為1，彙集後的光亮度為100，背景光源此時只有很少的光能夠直接傳播到視網膜上，亮度可觀察的只有0.01，在這道光和背景之間的對比瞬間變成了10000：1。因為人眼會自適應亮度，所以看起來就是中間一道很亮的光，兩邊都是黑的了。

當然啦，在這種假設下，背景中的圖像在觀察時也會是被扭曲的樣子，也就不會是題主圖片中這個樣子的了

不邀自來。本科畢業設計涉及到了類似的問題。（百度「徑向偏振光的產生與應用"論文，或者搜索詹啟穩（以拼音Qiwen Zhan為準）教授的論文。）
利用一束光移動一個物體對一束光的要求有這麼幾個（自己總結的）：
1.光束準直性好——便於定位；
2.光束可以變化——針對不同物體；
3.光束可以調製——改變光對物體的作用使之受力並不斷向光源移動；
4.光束能量的數量級高於移動一個物體所需的能量。
這樣，我們需要的是一束準直性好，光束光強、振幅可以調製的高能量激光光束（受激激發光光束）。
首先，通過對激光光束的相位調製，得到激光場強沿著徑向偏振的光場（光是電磁波，電磁波是電場和磁場交替產生的能量傳播形式，通常將電場振動方向定義為光場偏振方向）：
【箭頭為徑向偏振光場的偏振方向：】

然後，疊加相干正交的兩束偏振光得到一個光學泡泡：
【紅色——&>藍色，能量遞減】

【以上是光學泡理論結果，計算機模擬光學泡的結果如下：三幅圖分別是光束聚焦區域光場的縱向分布、橫向分布和總場分布。】
想像第三幅圖是一個蘋果的橫截面。。。光學泡就是一個中空的「蘋果」。。

【當我們的調製器件的精度足夠高，那麼我們能夠得到由光學泡組成的光學鏈條。四幅圖分別是，總場分布，縱向場分布，橫向場分布，縱向一維場分布】

【光學鏈條有了很明顯的能量層次分布，這樣就有了捕獲粒子的前提，處於光場中的微粒子會受到梯度力的作用向光場強度更高或更低（取決於微粒子的電介質常數與空間物質電介質常數的差值）的方向移動，如此只要我們在捕獲粒子之後能夠改變光能量分布，如下圖，我們就能夠移動粒子】

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這是」光鑷子「的實現方法之一，目前的作用對象都是微觀世界的，物體尺寸數量級在納米級。
能夠移動大尺寸的方法貌似還遙遙無期。。。。。。。。
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相比於複雜的光捕捉（題主所問問題的方向），稍微簡單一些的激光推進（利用激光推動物體，比如發射衛星）技術當前在宏觀世界的最好成績是：利用光束脈衝將一個質量為6克的特製器件驅動到離地高度12米。下圖是激光推進的一種實現方式：

光很可能只是起到提示吸取區域的作用，真正起作用的是人眼看不到的某種力場

摺疊的辣么多個回答！都是因為一道神秘的藍光才消失的！

靈感大概來源於此

請問淋淋。

如果是1821至1850年間的中國，應該可以吧……

一道藍光乍現，你就會瞬間消失，然後某台灣大雜技家表示清者自清

題主有沒有想過那束光只是吸塵器探照燈

我只知道光是可以產生力的作用的，力是改變物體運動狀態的原因，至於瞬間移動什麼的，還真不清楚。簡單的說，學過光的二相性吧。你可以吧光想像成一個小球，被照射的物體是另一個球，他們相撞擊，就會發生運動狀態的變化，而這個狀態是可控的。但僅僅局限於微觀，假如被撞擊的物體和地球一樣大，而撞擊的物體只有玻璃球大小，而且撞擊物體從四面八方而來，就不會產生肉眼可以看到的運動狀態的改變。

哈哈哈哈哈哈 (*≧▽≦)
隨要當我的鼻屎（mr）球（q）？？？(?????????)

LZ, 你確定你不是因為是淋淋的本質騎士才發的這個帖子嗎..............

舉頭三尺有神淋

光照到物體上是會產生光壓的