Φανταστείτε να παίρνετε μια δέσμη φωτός και να τη δένετε σε κόμπους σαν ένα κομμάτι κορδόνι. Δύσκολο να καταλάβω; Λοιπόν, μια ομάδα φυσικών από το Ηνωμένο Βασίλειο πέτυχε αυτό το αξιοσημείωτο κατόρθωμα και λένε ότι η κατανόηση του τρόπου ελέγχου του φωτός με αυτόν τον τρόπο έχει σημαντικές επιπτώσεις στην τεχνολογία λέιζερ που χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών.
«Σε μια δέσμη φωτός, η ροή του φωτός μέσω του διαστήματος είναι παρόμοια με το νερό που ρέει σε ένα ποτάμι», δήλωσε ο Δρ Mark Dennis από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και επικεφαλής συγγραφέας μιας δημοσίευσης που δημοσιεύθηκε στη Φυσική Φυσικής αυτή την εβδομάδα. «Παρόλο που ρέει συχνά σε ευθεία γραμμή - από φακό, δείκτη λέιζερ κ.λπ. - το φως μπορεί επίσης να ρέει σε περιστροφές και νευρώσεις, σχηματίζοντας γραμμές στο διάστημα που ονομάζεται« οπτικές στροφές ». Σε αυτές τις γραμμές, ή οπτικές στροφές, η ένταση του το φως είναι μηδέν (μαύρο). Το φως γύρω μας είναι γεμάτο με αυτές τις σκοτεινές γραμμές, παρόλο που δεν μπορούμε να τα δούμε ».
Μπορούν να δημιουργηθούν οπτικές στροφές με ολογράμματα που κατευθύνουν τη ροή του φωτός. Σε αυτό το έργο, η ομάδα σχεδίασε ολογράμματα χρησιμοποιώντας θεωρία κόμπων - έναν κλάδο αφηρημένων μαθηματικών εμπνευσμένων από κόμπους που εμφανίζονται σε κορδόνια και σχοινιά. Χρησιμοποιώντας αυτά τα ειδικά σχεδιασμένα ολογράμματα, μπόρεσαν να δημιουργήσουν κόμβους σε οπτικές στροφές.
Αυτή η νέα έρευνα καταδεικνύει μια φυσική εφαρμογή για έναν κλάδο μαθηματικών που προηγουμένως θεωρήθηκε εντελώς αφηρημένη.
«Ο εξελιγμένος σχεδιασμός ολογράμματος που απαιτείται για την πειραματική επίδειξη του κόμπου φωτός δείχνει προηγμένο οπτικό έλεγχο, το οποίο αναμφίβολα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μελλοντικές συσκευές λέιζερ», δήλωσε ο Miles Padgett από το Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, ο οποίος ηγήθηκε των πειραμάτων
«Η μελέτη των δεμένων στροφών ξεκίνησε από τον Λόρδο Κέλβιν το 1867 στην προσπάθειά του να εξηγήσει τα άτομα», πρόσθεσε ο Ντένις, ο οποίος άρχισε να μελετά τις κόμπους οπτικών στροφών με τον καθηγητή Sir Michael Berry στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ το 2000. «Αυτή η εργασία ανοίγει νέο κεφάλαιο σε αυτήν την ιστορία. "
Χαρτί: Απομονωμένοι κόμβοι οπτικής δίνης από τους Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran και Miles J. Padgett. Φυσική Φυσικής, που δημοσιεύθηκε στο διαδίκτυο στις 17 Ιανουαρίου 2010.
Πηγή: Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ
