Представьте себе, что вы берете луч света и завязываете его в узлы, как кусок нити. Трудно понять? Что ж, группа физиков из Великобритании достигла этого замечательного подвига, и они говорят, что понимание того, как управлять светом таким образом, имеет важные последствия для лазерных технологий, используемых в широком спектре отраслей промышленности.
«В световом пучке поток света в пространстве похож на поток воды в реке», - сказал доктор Марк Деннис из Бристольского университета и ведущий автор статьи, опубликованной в журнале «Физика природы» на этой неделе. «Хотя он часто течет по прямой линии - из факела, лазерной указки и т. Д. - свет также может течь в вихрях и вихрях, образуя линии в пространстве, называемые« оптическими вихрями ». Вдоль этих линий или оптических вихрей интенсивность свет ноль (черный). Свет вокруг нас наполнен этими темными линиями, хотя мы их не видим ».
Оптические вихри могут быть созданы с помощью голограмм, которые направляют поток света. В этой работе команда разработала голограммы, используя теорию узлов - раздел абстрактной математики, вдохновленный узлами, которые встречаются в шнурках и веревке. Используя эти специально разработанные голограммы, они могли создавать узлы в оптических вихрях.
Это новое исследование демонстрирует физическое применение математики, ранее считавшейся полностью абстрактной.
«Изощренный голограммный дизайн, необходимый для экспериментальной демонстрации света с узлом, демонстрирует передовой оптический контроль, который, несомненно, может быть использован в будущих лазерных устройствах», - сказал Майлз Паджетт из Университета Глазго, который руководил экспериментами.
«Исследование узловатых вихрей было инициировано лордом Кельвином еще в 1867 году в его стремлении объяснить атомы», - добавляет Деннис, который начал изучать завязанные оптические вихри у профессора сэра Майкла Берри в Бристольском университете в 2000 году. «Эта работа открывает новая глава в этой истории ».
Документ: изолированные оптические вихревые узлы Марка Р. Денниса, Роберта П. Кинга, Барри Джека, Кевина О'Холлерана и Майлза Дж. Паджетта. Физика природы, опубликовано в сети 17 января 2010 г.
Источник: Бристольский университет
