תאר לעצמך לקחת קרן אור ולקשור אותה בקשרים כמו חתיכת מיתר. קשה לעמוד בזה? ובכן, קבוצה של פיסיקאים מאנגליה השיגה הישג מדהים זה, והם אומרים שלהבנה כיצד לשלוט על אור בדרך זו יש השלכות חשובות על טכנולוגיית לייזר המשמשת במגוון רחב של תעשיות.
"בקרן אור, זרימת האור בחלל דומה למים הזורמים בנהר," אמר ד"ר מרק דניס מאוניברסיטת בריסטול ומחבר ראשי למאמר שפורסם השבוע בפיזיקת הטבע. "למרות שלעתים קרובות הוא זורם בקו ישר - מתוך לפיד, מצביע לייזר וכו '- אור יכול גם לזרום במערבולות ובלחות, ויוצרים קווים בחלל שנקראים' מערבולות אופטיות '. לאורך הקווים האלה, או מערבולות אופטיות, העוצמה של האור הוא אפס (שחור). האור סביבנו מלא בקווים הכהים האלה, למרות שאנחנו לא יכולים לראות אותם. "
ניתן ליצור מערבולות אופטיות בעזרת הולוגרמות המכוונות את זרימת האור. בעבודה זו הצוות עיצב הולוגרמות באמצעות תיאוריית הקשר - ענף של מתמטיקה מופשטת בהשראת קשרים המתרחשים בשרוכי שרוכי חבלים. בעזרת הולוגרמות מעוצבות במיוחד הם הצליחו ליצור קשרים במערבולות אופטיות.
מחקר חדש זה מדגים יישום פיזי לענף מתמטיקה שנחשב בעבר למופשט לחלוטין.
"תכנון ההולוגרמה המתוחכם הנדרש להפגנה ניסיונית של האור המסומן מראה שליטה אופטית מתקדמת, שללא ספק ניתן להשתמש בה במכשירי לייזר בעתיד," אמר מיילס פגט מאוניברסיטת גלזגו, שהוביל את הניסויים.
"המחקר של מערבולות סרוגות התחיל על ידי הלורד קלווין עוד בשנת 1867 במסעו אחר הסבר על האטומים", הוסיפו המכורים דניס, שהחלו ללמוד מערבולות אופטיות מסוכרות אצל פרופסור סר מייקל ברי מאוניברסיטת בריסטול בשנת 2000. "עבודה זו פותחת פרק חדש בהיסטוריה ההיא. "
נייר: קשרי מערבולת אופטיים מבודדים של מארק ר 'דניס, רוברט פ. קינג, בארי ג'ק, קווין או'ולארן ומיילס ג'יי פגט. פיזיקת טבע, פורסמה באינטרנט 17 בינואר 2010.
מקור: אוניברסיטת בריסטול
