Команда физиков связала свет с узлами восьмерки и тора.
Исследователи, согласно статье, опубликованной 30 июля в журнале Nature Physics, выяснили, как заставить волны двух лазерных лучей света создавать помехи друг другу и, в конечном итоге, вращаться вокруг друг друга таким образом, чтобы вы могли с большей вероятностью ассоциироваться с ним. шнурки или узлы на паруснике.
Но узлы не должны быть сделаны из нити, объяснили исследователи в сопроводительном заявлении. Вместо этого узел - это математический термин для любой фигуры в пространстве, которая вращается вокруг себя особым образом. И, используя сложные формы, световые волны образуются, когда они вибрируют в двух направлениях (вверх и вниз и из стороны в сторону) вдоль своих путей, и способы, которыми эти волны взаимодействуют друг с другом, они смогли заставить электромагнитные световые поля завязываться в воздух.
Исследователи писали, что рассматриваемые узлы были достаточно видны на изображениях данных световых волн, чтобы они могли определить восьмерку и торы фигуры. Они также подтвердили свои выводы, используя формальную математику теории узлов.
Чтобы создать узлы, исследователи тщательно настроили движение волн вверх-вниз и из стороны в сторону (поляризация) двух лучей света, частично используя технологию, мало чем отличающуюся от использования в поляризованных солнечных очках. Узлы сформировались вокруг «поляризационных сингулярностей», где пересекались лучи, места, где длины волн из стороны в сторону и вверх и вниз были точно равны, а вокруг них петляло множество других длин волн света. В те моменты свет сгибался так, как хотели исследователи.
«Мы все знакомы с тем, как завязывать узлы в материальных веществах, таких как шнурки или лента», - говорится в заявлении Марка Денниса, физика и автора Бристольского университета. «Однако со светом все становится немного сложнее. Это не просто пучок, похожий на нитку, а весь космос или« поле », в котором он движется».
Деннис и его соавторы интересовались топологией или сложной математической формой этого пространства. Они обнаружили, что свет образовывал больше зазоров, когда он завязывал узлы, чем ожидалось, оставляя пространства без значительной энергии от лучей.
Исследователи заявили, что в будущем они надеются разработать еще более сложные легкие узлы; они надеются, что эта технология ускорит разработку более точно настроенных источников света. Но сейчас, для исследователей, самая интересная часть истории все еще изучает топологию этих странных особенностей.
