Fizycy zbudowali pierścień, w którym pulsują bicze świetlne wokół siebie, a normalne zasady rządzące zachowaniem światła już nie obowiązują.
W normalnych okolicznościach światło wyświetla pewne dzieci o fizycznej symetrii. Po pierwsze, jeśli odtworzysz taśmę zachowania światła do przodu, a następnie do tyłu, zobaczysz, że zachowuje się w ten sam sposób poruszając się w obu kierunkach w czasie. Nazywa się to symetrią odwracania czasu. Po drugie, światło, które może poruszać się po świecie jak fala, ma tak zwaną polaryzację: jak oscyluje w stosunku do ruchu fali. Ta polaryzacja zwykle pozostaje taka sama, zapewniając inny rodzaj symetrii.
Ale wewnątrz tego pierścieniowego urządzenia światło zarówno traci symetrię odwracania czasu, jak i zmienia swoją polaryzację. Wewnątrz pierścienia fale świetlne obracają się i rezonują ze sobą, wytwarzając efekty, które normalnie nie istnieją w świecie zewnętrznym.
Naukowcy już wiedzieli, że w pewnych okolicznościach, gdy światło odbija się w pierścieniach optycznych, może utracić swoją symetrię odwracania czasu. Szczyty jego fal nie pojawiają się w punkcie, w którym symetria nakazuje, aby miały one wewnątrz pierścienia optycznego. Ale w nowym artykule, opublikowanym w czwartek (10 stycznia) w czasopiśmie Physical Review Letters, zespół z National Physical Laboratory wykazał, że może się to zdarzyć jednocześnie ze spontanicznymi zmianami polaryzacji.
Gdy zespół wpompował dokładnie ustawione impulsy światła laserowego do urządzenia zwanego „optycznym rezonatorem pierścieniowym”, szczyty światła ułożyły się w sposób niemożliwy w symetrii odwrotnej w czasie. Krążąc wokół siebie, tworzyli wzory, które działają tylko w jednym kierunku w czasie. Jednocześnie światło straciło swoją polaryzację pionową - fale przestały się poruszać ściśle w górę i w dół, a zamiast tego utworzyły elipsy.
Te badania, jak stwierdzili fizycy w oświadczeniu, otwierają nowe drzwi do manipulowania światłem. Umożliwi to naukowcom pracę z większą precyzją i wymyślenie nowych projektów obwodów optycznych, które wchodzą w urządzenia takie jak zegary atomowe i komputery kwantowe. I mówi nauce coś o świetle, czego nigdy wcześniej nie znała.
