Ученым удалось завязать свет в узел

"В световом луче поток света через пространство похож на течение воды в реке. Несмотря на то, что часто свет распространяется по прямой линии от источника, он также может закручиваться в вихри и световое подобие водоворотов. Вдоль этих "оптических водоворотов" интенсивность света равна нулю, и свет вокруг нас наполнен такими темными вихрями, хотя заметить этого мы не в состоянии", - прокомментировал свою работу ведущий исследователь Марк Деннис из Бристольского университета в Великобритании.

Для того, чтобы создать эти оптические вихри искусственно и завязать световые потоки в узлы, напоминающие по форме пекарные изделия вроде кренделей и бубликов, ученые использовали до сих пор сугубо абстрактную математическую теорию, описывающую поведение привычных нам веревочных узлов.

Используя эту теорию и компьютерное моделирование, ученые сумели создать несколько голограмм, с помощью которых и добились управляемого создания оптических узлов, сообщают РИА Новости.

"Голограмма играет роль фильтра для проходящего через нее света, подобно цветным витражам в средневековых церквях. После прохождения такого витража лучи света приобретают разные оттенки и создают изображение на полу. В отличие от витражей, голограмма изменяет не цвет, а фазу электромагнитной волны, которой является каждая частица света, называемая фотоном", - добавил Деннис в интервью Live Science.

В отличие от солнечного света, в лазерном луче все электромагнитные волны имеют одну и ту же частоту, их колебания совпадают по фазе, а плоскости колебаний строго параллельны.

Когда луч такого света, называемого когерентным монохроматическим поляризованным светом, проходит через созданную учеными голограмму, разные ее участки начинают по-разному изменять фазу колебаний электромагнитных волн таким образом, что они начинают описывать траектории, следующие вокруг темного светового узла. Эти узлы, выглядящие как области темного пространства в лазерном луче, ученые сумели наблюдать с помощью цифровой камеры.

Несмотря на то, что ученые уже демонстрировали прежде связанные между собой световые вихри, команде Денниса впервые удалось применить математическую теорию для того, чтобы искусственным образом создать изолированные друг от друга световые вихри.

"Это показывает, как точно мы можем контролировать поток и распространение лазерного света с помощью голограмм, что наверняка найдет применение в лазерной технике", - добавил ученый.