Se for deg å ta en lysstråle og knytte den i knuter som et stykke strenger. Vanskelig å forstå? Vel, en gruppe fysikere fra Storbritannia har oppnådd denne bemerkelsesverdige bragden, og de sier at det å forstå hvordan man kontrollerer lys på denne måten, har viktige implikasjoner for laserteknologi som brukes i en rekke bransjer.
"I en lysstråle er strømmen av lys gjennom rommet lik vann som renner i en elv," sier Dr. Mark Dennis fra University of Bristol og hovedforfatter av et papir publisert i Nature Physics denne uken. Selv om det ofte flyter i en rett linje - ut av en lommelykt, laserpeker osv. - kan lys også strømme i virvler og virvler, og danne linjer i rommet som kalles 'optiske virvler.' Langs disse linjene, eller optiske virvler, er intensiteten til lyset er null (svart). Lyset rundt oss er fylt med disse mørke linjene, selv om vi ikke kan se dem. ”
Optiske virvler kan lages med hologrammer som styrer strømmen av lys. I dette arbeidet designet teamet hologrammer ved bruk av knute-teori - en gren av abstrakt matematikk inspirert av knop som forekommer i skolisser og tau. Ved hjelp av disse spesialdesignede hologrammer klarte de å lage knuter i optiske virvler.
Denne nye forskningen demonstrerer en fysisk anvendelse for en gren av matematikk som tidligere ble ansett som helt abstrakt.
"Den sofistikerte hologramkonstruksjonen som kreves for den eksperimentelle demonstrasjonen av det knuste lyset viser avansert optisk kontroll, som utvilsomt kan brukes i fremtidige laserenheter," sa Miles Padgett fra Glasgow University, som ledet eksperimentene.
"Studien av knyttede virvler ble initiert av Lord Kelvin allerede i 1867 i sin søken etter en forklaring av atomer," tilføyde Dennis, som begynte å studere knyttede optiske virvler med professor Sir Michael Berry ved Bristol University i 2000. "Dette arbeidet åpner en nytt kapittel i den historien. ”
Paper: Isolerte optiske virvelknuter av Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran og Miles J. Padgett. Nature Physics, publisert på nettet 17. januar 2010.
Kilde: University of Bristol
