Predstavte si, že vezmete lúč svetla a uväzujete ho v uzloch ako kúsok povrázku. Ťažko pochopiť? Skupina fyzikov z Veľkej Británie dosiahla tento pozoruhodný výkon a hovoria, že pochopenie toho, ako takto kontrolovať svetlo, má dôležité dôsledky pre laserovú technológiu používanú v mnohých priemyselných odvetviach.
"Pri svetelnom lúči je prúd svetla cez vesmír podobný vode prúdiacej v rieke," uviedol Dr. Mark Dennis z University of Bristol a hlavný autor článku publikovaného v Nature Physics tento týždeň. „Aj keď to často prúdi v priamej línii - z horáka, laserového ukazovátka atď. -, svetlo môže tiež prúdiť vo vírivkách a víroch, pričom v priestore vytvára tzv.„ Optické víry “. Pozdĺž týchto čiar alebo optických vírov je intenzita svetlo je nula (čierna). Svetlo okolo nás je naplnené týmito tmavými čiarami, aj keď ich nevidíme. “
Optické víry môžu byť vytvorené pomocou hologramov, ktoré usmerňujú tok svetla. V tejto práci tím navrhol hologramy pomocou teórie uzlov - odvetvia abstraktnej matematiky inšpirovanej uzlami, ktoré sa vyskytujú v šnúrkach a povrazoch. Pomocou týchto špeciálne navrhnutých hologramov dokázali vytvárať uzly v optických víroch.
Tento nový výskum demonštruje fyzickú aplikáciu pre odvetvie matematiky, ktorá sa predtým považovala za úplne abstraktnú.
„Sofistikovaný dizajn hologramu potrebný na experimentálnu demonštráciu viazaného svetla ukazuje pokročilé optické ovládanie, ktoré sa nepochybne môže použiť v budúcich laserových zariadeniach,“ povedal Miles Padgett z Glasgow University, ktorý experimenty viedol.
„Štúdium viazaných vírov inicioval lord Kelvin v roku 1867 pri hľadaní vysvetlenia atómov,“ dodáva Dennis, ktorý začal študovať zväzované optické víry u profesora Sira Michaela Berryho na univerzite v Bristole v roku 2000. „Táto práca otvára nová kapitola v tejto histórii. “
Papier: Izolované uzly optického víru od Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O'Holleran a Miles J. Padgett. Nature Physics, zverejnené online 17. januára 2010.
Zdroj: University of Bristol
