Zespół fizyków powiązał światło z węzłami ryciny 8 i torusa.
Naukowcy, zgodnie z artykułem opublikowanym 30 lipca w czasopiśmie Nature Physics, odkryli, w jaki sposób fale dwóch laserowych wiązek światła zakłócają się wzajemnie, a ostatecznie zapętlają się wokół siebie w sposób, który może być bardziej prawdopodobny. sznurowadła lub węzły na żaglówce.
Ale węzły nie muszą być wykonane ze sznurka, wyjaśniają naukowcy w towarzyszącym oświadczeniu. Zamiast tego węzeł jest matematycznym określeniem dowolnego kształtu w przestrzeni, który zapętla się wokół siebie w określony sposób. Wykorzystując złożone kształty, powstają fale świetlne, które wibrują w dwóch kierunkach (w górę i w dół oraz z boku na bok) wzdłuż swoich ścieżek, a także ze sposobu, w jaki te fale oddziałują ze sobą, były w stanie spowodować, że pola światła elektromagnetycznego się złączyły powietrze.
Węzły, o których mowa, naukowcy napisali w swoim artykule, były wystarczająco widoczne na zdjęciach danych fali świetlnej, aby mogli zidentyfikować ósemki i tory. Potwierdzili również swoje odkrycia za pomocą formalnej matematyki teorii węzłów.
Aby stworzyć sęki, naukowcy starannie dostroili ruch fal w górę i w dół oraz ruch z boku na bok (polaryzacja) dwóch wiązek światła, częściowo wykorzystując technologię podobną do tej, która występuje w spolaryzowanych okularach przeciwsłonecznych. Węzły uformowały się wokół „osobliwości polaryzacji”, w których przecinały się wiązki, w miejscach, w których długości fal na boki oraz w górę iw dół były dokładnie równe, a wokół nich zapętlono szereg innych długości fal światła. W tych momentach światło wyginało się tak, jak chcieli badacze.
„Wszyscy wiemy, jak wiązać węzły w materialnych substancjach, takich jak sznurowadła lub wstążki” - powiedział w oświadczeniu Mark Dennis, fizyk i autor z Uniwersytetu w Bristolu. „Jednak ze światłem rzeczy stają się nieco bardziej złożone. Nie jest wiązana tylko pojedyncza nitkowata wiązka, ale cała przestrzeń lub„ pole ”, w którym się porusza.”
Dennis i jego współautorzy byli zainteresowani topologią lub złożonym matematycznym kształtowaniem tej przestrzeni. Odkryli, że światło tworzy więcej szczelin, gdy jest wiązane niż oczekiwano, pozostawiając przestrzeń bez znaczącej energii z wiązek.
Naukowcy powiedzieli, że w przyszłości mają nadzieję na rozwinięcie jeszcze bardziej złożonych węzłów świetlnych; mają nadzieję, że ta technologia przyspieszy rozwój bardziej precyzyjnie dostrojonych źródeł światła. Ale teraz, dla naukowców, najciekawszą częścią tej historii jest studiowanie topologii tych dziwnych osobliwości.
