Kuvittele ottavan valonsäteen ja sitomalla se solmuihin kuin naru. Vaikea kuvitella? No, ryhmä fyysikoita Yhdistyneestä kuningaskunnasta on saavuttanut tämän merkittävän saavutuksen, ja he sanovat, että ymmärryksellä, miten valoa voidaan hallita tällä tavalla, on tärkeitä vaikutuksia lasertekniikkaan, jota käytetään monilla aloilla.
"Valonsäteessä valon virtaus avaruuden läpi on samanlainen kuin joessa virtaava vesi", kertoi tohtori Mark Dennis Bristolin yliopistosta ja Nature Physics -viikolla tällä viikolla julkaiseman lehden pääkirjailija. "Vaikka valo virtaa usein suorassa linjassa - taskulampusta, laserosoittimesta jne. - valo voi myös virtaa pyörreissä ja pyörreissä, muodostaen linjoja avaruustilaan, joita kutsutaan" optisiksi pyörteiksi ". Näiden linjojen tai optisten pyörteiden rinnalla valo on nolla (musta). Valo ympärillämme on täynnä näitä tummia viivoja, vaikka emme näe niitä. "
Optisia pyörteitä voidaan luoda hologrammeilla, jotka ohjaavat valon virtausta. Tässä työssä ryhmä suunnitteli hologrammeja solmusteorian avulla - abstraktin matematiikan haara, joka on inspiroitunut kengännauhoissa ja köydessä esiintyvistä solmuista. Näitä erityisesti suunniteltuja hologrammeja käyttämällä he pystyivät luomaan solmuja optisiin pyörteisiin.
Tämä uusi tutkimus osoittaa fyysisen sovelluksen matematiikan haaralle, jota aikaisemmin pidettiin täysin abstraktina.
"Solmitun valon kokeelliseen demonstrointiin vaadittava hienostunut hologrammin muotoilu osoittaa edistynyttä optista ohjausta, jota voidaan epäilemättä käyttää tulevaisuuden laserlaitteissa", kertoi kokeiluja johtava Miles Padgett Glasgow'n yliopistosta.
”Lordi Kelvin aloitti solmittujen pyörteiden tutkimuksen vuonna 1867 pyrkiessään selittämään atomeja”, lisää Dennis, joka aloitti solmittujen optisten pyörteiden tutkinnan professorin Sir Michael Berry kanssa Bristolin yliopistossa vuonna 2000. ”Tämä työ avaa uusi luku tuossa historiassa. ”
Paperi: Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran ja Miles J. Padgett. Luontofysiikka, julkaistu verkossa 17. tammikuuta 2010.
Lähde: Bristolin yliopisto
