Et team av fysikere har bundet lys inn i figur 8 og torus knop.
I følge en artikkel publisert 30. juli i tidsskriftet Nature Physics, fant forskerne ut hvordan de kan gjøre at bølgene i to laserstråler forstyrrer hverandre, og til slutt sløyfer rundt hverandre på måter du kanskje er mer sannsynlig å omgås med skolisser eller knutene på en seilbåt.
Men knop trenger ikke å være laget av streng, forklarte forskerne i en medfølgende uttalelse. I stedet er en knute et matematisk begrep for enhver form i rommet som løkker rundt seg selv på spesielle måter. Og ved å utnytte de komplekse formene som lysbølger dannes når de vibrerer i to retninger (opp og ned, og fra side til side) langs stiene sine, og måtene disse bølgene interagerer med hverandre, klarte de å få elektromagnetiske lysfelt til å knute sammen luften.
De aktuelle knutene, skrev forskerne i papiret, var synlige nok i bilder av lysbølgedataene til at de kunne identifisere figurens åtter og toruser. De bekreftet også funnene sine ved bruk av formell knuteteorematematikk.
For å lage knutene, stilte forskerne nøye opp-og-ned og side-til-side-bølgebevegelse (polarisasjonen) av to lysstråler, delvis ved hjelp av teknologi som ikke var ulik den som finnes i polariserte solbriller. Knutene dannet seg rundt "polarisasjons-singulariteter" der bjelkene krysset hverandre, steder der side-til-side og opp-og-ned bølgelengder var nøyaktig like, og en rekke andre bølgelengder av lyset loopet rundt dem. På disse punktene bøyde lyset seg slik forskerne ønsket.
"Vi er alle kjent med å knytte knuter i konkrete stoffer som skolisser eller bånd," sa Mark Dennis, en fysiker og forfatter fra University of Bristol på papiret, i uttalelsen. "Med lys blir ting imidlertid litt mer sammensatte. Det er ikke bare en enkelt trådlignende bjelke som knyttes, men hele plassen eller 'feltet' den beveger seg i."
Dennis og hans medforfattere var interessert i topologien, eller den komplekse matematiske utformingen, av det rommet. De fant ut at lyset dannet flere hull når det knuter enn forventet, og etterlot mellomrom uten betydelig energi fra bjelkene.
Nede på veien, sa forskerne, håper de å utvikle enda mer komplekse lette knuter; de håper denne teknologien vil fremskynde utviklingen av mer presist innstilte lyskilder. Men akkurat nå, for forskere, studerer fremdeles den mest interessante delen av historien topologien til disse rare singularitetene.
