Csomót kötöttek fényből
A látványos fizikai kísérletet a Bristoli Egyetem kutatói végezték el, kihasználva a fény hullámtermészetét. „Bár egy fényfolyam látszólag egyenesen halad előre a térben, valójában inkább egy folyóhoz hasonlít, örvények találhatók benne” – magyarázta a LiveScience-nek Mark Dennis, a kutatócsoport vezetője. Ezeknek az optikai örvényeknek a középpontjában a fényhullámok kioltják egymást, a fényintenzitás nulla, vagyis sötét van. „A bennünket körülvevő fény tele van ilyen sötét szálakkal, bár ezeket nem látjuk. Ilyen szálakat tekertük meg, hogy csomókba kössük a fényt” - fogalmazott Dennis.
A kutatók tudták, hogy optikai örvényeket hologramokkal is létre lehet hozni, és így befolyásolni a fény útját. A csomóelmélet – a csomók tulajdonságait és keletkezését leíró matematikai elmélet – megfelelő képleteit felhasználva Dennisék az optikai örvények tulajdonságaival bíró hologramcsomókat alkottak, amiket hagyományos lézerrel világítottak meg.
„A hologramunk úgy szűri a fényt, mint egy templom ólomüveg ablaka” – mondta Dennis. „Csak míg az ólomüveg a fény színét, addig a hologramunk a fázisát változtatja meg.” A hologram minden pontja úgy manipulálja a lézert, hogy a fény körülfolyja a sötét csomót. (A holográfiás eljárások egyébként is a fény fázistulajdonságait használják ki.)
A kutatócsoport felvételeket készített a fénycsomókról, a felfedezés haszna azonban több néhány mutatós képnél. A Nature Physics szaklapban publikált tanulmány szerint a kísérlet megmutatja, hogyan lehet hologramokkal befolyásolni a lézerfény terjedését. „A módszer a jövőbeli lézereszközök fejlesztésénél is hasznos lehet” – fogalmazott Dennis.