Una squadra di fisici ha legato la luce nella figura 8 e nei nodi del toro.
I ricercatori, secondo un articolo pubblicato il 30 luglio sulla rivista Nature Physics, hanno scoperto come far sì che le onde di due raggi laser di luce interferiscano l'una con l'altra e alla fine si circondino l'una con l'altra in modi con cui è più probabile che si associno lacci delle scarpe o nodi su una barca a vela.
Ma i nodi non devono essere fatti di spago, hanno spiegato i ricercatori in una dichiarazione di accompagnamento. Invece, un nodo è un termine matematico per qualsiasi forma nello spazio che gira su se stesso in modi particolari. E sfruttando le forme complesse che si formano le onde luminose mentre vibrano in due direzioni (su e giù e da un lato all'altro) lungo i loro percorsi, e il modo in cui queste onde interagiscono tra loro, sono stati in grado di causare nodi di luce elettromagnetica l'aria.
I nodi in questione, hanno scritto i ricercatori nel loro articolo, erano abbastanza visibili nelle immagini dei dati delle onde luminose per consentire loro di identificare la figura otto e i tori. Hanno anche confermato i loro risultati usando la matematica formale della teoria dei nodi.
Per creare i nodi, i ricercatori hanno messo a punto con attenzione il movimento delle onde su e giù e da una parte all'altra (la polarizzazione) di due fasci di luce, utilizzando in parte la tecnologia non diversamente da quella degli occhiali da sole polarizzati. I nodi si sono formati attorno a "singolarità di polarizzazione" in cui i raggi si intersecavano, luoghi in cui le lunghezze d'onda da un lato all'altro e su e giù erano esattamente uguali e un certo numero di altre lunghezze d'onda della luce circolavano attorno a loro. In quei punti, la luce si piegava nel modo desiderato dai ricercatori.
"Conosciamo tutti il legame dei nodi con sostanze tangibili come lacci delle scarpe o nastro", ha dichiarato Mark Dennis, fisico dell'Università di Bristol e autore del documento. "Con la luce, tuttavia, le cose diventano un po 'più complesse. Non si tratta solo di un singolo fascio simile a filo, ma l'intero spazio o" campo "in cui si muove."
Dennis e i suoi coautori erano interessati alla topologia, o alla complessa modellatura matematica, di quello spazio. Hanno scoperto che la luce formava più spazi vuoti quando si annodava del previsto, lasciando spazi senza energia significativa dai raggi.
Lungo la strada, hanno detto i ricercatori, sperano di sviluppare nodi leggeri ancora più complessi; sperano che questa tecnologia acceleri lo sviluppo di sorgenti luminose più precise. Ma in questo momento, per i ricercatori, la parte più interessante della storia è ancora studiare la topologia di queste strane singolarità.
