Wyobraź sobie, że bierzesz wiązkę światła i zawiązujesz ją w węzły jak kawałek sznurka. Trudno to pojąć? Cóż, grupa fizyków z Wielkiej Brytanii dokonała tego niezwykłego wyczynu i twierdzą, że zrozumienie, jak kontrolować światło w ten sposób, ma ważne implikacje dla technologii laserowej stosowanej w wielu gałęziach przemysłu.
„W wiązce światła przepływ światła przez przestrzeń jest podobny do przepływu wody w rzece” - powiedział dr Mark Dennis z University of Bristol i główny autor artykułu opublikowanego w Nature Physics w tym tygodniu. „Chociaż często płynie w linii prostej - z pochodni, wskaźnika laserowego itp. - światło może również płynąć w wirach i wirach, tworząc linie w przestrzeni zwane„ wirami optycznymi ”. Wzdłuż tych linii lub wirów optycznych intensywność światło jest zerowe (czarne). Światło wokół nas jest wypełnione tymi ciemnymi liniami, nawet jeśli ich nie widzimy ”.
Wirowe optyczne można tworzyć z hologramami, które kierują przepływem światła. W tej pracy zespół zaprojektował hologramy z wykorzystaniem teorii węzłów - gałęzi abstrakcyjnej matematyki inspirowanej węzłami występującymi w sznurowadłach i sznurze. Za pomocą tych specjalnie zaprojektowanych hologramów byli w stanie tworzyć węzły w wirach optycznych.
Te nowe badania pokazują fizyczne zastosowanie gałęzi matematyki uważanej wcześniej za całkowicie abstrakcyjną.
„Zaawansowany projekt hologramu wymagany do eksperymentalnej demonstracji wiązanego światła pokazuje zaawansowaną kontrolę optyczną, którą niewątpliwie można zastosować w przyszłych urządzeniach laserowych” - powiedział Miles Padgett z Glasgow University, który prowadził eksperymenty
„Badanie wiązek wirowych zostało zainicjowane przez Lorda Kelvina w 1867 roku w jego poszukiwaniu wyjaśnienia atomów” - dodaje Dennis, który zaczął studiować wiązane wiry optyczne u profesora Sir Michaela Berry'ego na Uniwersytecie Bristolskim w 2000 roku. „Ta praca otwiera nowy rozdział w tej historii. ”
Papier: izolowane węzły wiru optycznego Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran i Miles J. Padgett. Nature Physics, publikacja internetowa z dnia 17 stycznia 2010 r.
Źródło: University of Bristol
