Immagina di prendere un raggio di luce e di annodarlo come un pezzo di spago. Difficile da capire? Bene, un gruppo di fisici dal Regno Unito ha raggiunto questa straordinaria impresa e dicono che capire come controllare la luce in questo modo ha importanti implicazioni per la tecnologia laser utilizzata in una vasta gamma di settori.
"In un raggio di luce, il flusso di luce attraverso lo spazio è simile all'acqua che scorre in un fiume", ha dichiarato il dott. Mark Dennis dell'Università di Bristol e autore principale di un articolo pubblicato su Nature Physics questa settimana. "Anche se spesso scorre in linea retta - fuori da una torcia, un puntatore laser, ecc. - la luce può anche fluire in vortici e gorghi, formando linee nello spazio chiamate" vortici ottici ". Lungo queste linee, o vortici ottici, l'intensità di la luce è zero (nero). La luce intorno a noi è piena di queste linee scure, anche se non possiamo vederle ".
I vortici ottici possono essere creati con ologrammi che dirigono il flusso di luce. In questo lavoro, il team ha progettato ologrammi usando la teoria dei nodi, un ramo della matematica astratta ispirata ai nodi che si verificano nei lacci delle scarpe e nella corda. Usando questi ologrammi appositamente progettati sono stati in grado di creare nodi in vortici ottici.
Questa nuova ricerca dimostra un'applicazione fisica per un ramo della matematica precedentemente considerato completamente astratto.
"Il sofisticato design dell'ologramma richiesto per la dimostrazione sperimentale della luce annodata mostra un controllo ottico avanzato, che senza dubbio può essere utilizzato in futuri dispositivi laser", ha affermato Miles Padgett dell'Università di Glasgow, che ha guidato gli esperimenti
"Lo studio dei vortici annodati fu iniziato da Lord Kelvin nel 1867 nella sua ricerca di una spiegazione degli atomi", aggiunge Dennis, che iniziò a studiare i vortici ottici annodati con il professor Sir Michael Berry all'Università di Bristol nel 2000. "Questo lavoro apre un nuovo capitolo in quella storia. "
Documento: isolati nodi di vortice ottico di Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran e Miles J. Padgett. Nature Physics, pubblicato online il 17 gennaio 2010.
Fonte: Università di Bristol
