O nouă proprietate a luminii descoperită

O echipă de cercetători afiliată cu mai multe instituții din Spania şi SUA, au anunţat că au descoperit o nouă proprietate a luminii — self-torque (răsucire-de la sine).

Această caracteristică nouă a fotonilor implică un fascicul laser răsucit ce se rotește tot mai repede şi mai repede, similar ca o fărâmă de murdărie în timp ce ea se învârte cu apa spre canalul de scurgere.

În lucrarea lor publicată în revista Science, grupul descrie modul în care ei au reuşit să vadă noua proprietate şi posibilele utilizări a acesteia.

Oamenii de știință de mult timp știu despre astfel de proprietăți a luminii ca lungimea de undă.

Mai recent, cercetătorii au descoperit că lumina poate fi, de asemenea, răsucită, o proprietate a luminii denumită moment cinetic.

Razele cu un moment cinetic foarte bine structurat sunt considerate a avea un moment cinetic orbital ( orbital angular momentum – OAM) şi se numesc raze vârtej (vortex beams).

Această proprietate, oficial descoperită în 1992, poate fi comunicată unui fascicul laser când trece printr-o lentilă în formă de scoici.

Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă folosesc laserul pentru a debloca secretele antimateriei

Razele arată ca o spirală ce înconjoară un centru comun, iar atunci când lovesc o suprafață plană, ele apar în formă de gogoașă.

În această nouă încercare, în timp ce cercetătorii lucrau cu razele OAM, ei au realizat că lumina se comportă într-un mod nemaivăzut până acum.

Experimentele au implicat lansarea a două lasere într-un nor de gaz de argon — ce a forțat razele să se suprapună, în rezultat ele s-au unit şi au fost emise ca un singur fascicul prin partea cealaltă a norului de argon.

Rezultatul a fost un tip de rază vârtej.

Apoi, cercetătorii s-au întrebat, ce se va întâmpla dacă lasere ar avea un moment cinetic orbital diferit şi dacă ar fi fost puțin desincronizate.

Acesta a dus la o rază ce arată ca un tirbușon cu o schimbare treptată a răsucirii.

Iar când fasciculul a lovit o suprafață plană, el arăta ca o semilună.

Privind din altă perspectivă, cercetătorii au remarcat că un singur foton din faţa razei se învârte în jurul centrului său mai lent decât unul din spatele ei.

Cercetătorii au numit cu promptitudine noua proprietate, self-torque — şi aceasta nu este doar o proprietate nou descoperită a luminii, ci şi una care nu a fost niciodată prezisă.

Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă pentru prima dată au obţinut “lumină lichidă” la temperatura camerei

Cercetătorii sugerează că ar trebui să fie posibil de utilizat tehnica lor pentru a modula momentul cinetic orbital al luminii în moduri foarte asemănătoare cu frecvenţa modulară în echipamentele de comunicații.

Aceasta ar putea duce la dezvoltarea unor dispozitive noi folosite pentru manipularea obiectelor extrem de mici.