光束也能弯?一群调皮的科学家用激光打了个蝴蝶结
一群“淘气”的物理学家把光做成8字结和圆环结。
然而,研究人员在附带的声明中说,“结”不一定是由绳子构成的,也可以是在空间中以特定方式环绕自身的任何形状的数学术语。通过利用光波沿道路两个方向(上下、左右)振动时形成的复杂形状以及光波的相互作用,它们可以使电磁光场在空气中打结。 研究人员在论文中写道,这里提到的“结”在光波数据图像中非常清晰,他们可以识别8字符结和圆环结。他们还用形式结纯数学来证实他们的发现。 为了制造这些“结”,研究人员使用与偏振太阳镜相同的技术,仔细调整了两束光的波动(偏振)。“结”形成于“偏振奇点”——两束光的交点,即左右波长等于上下波长,被许多其他波长的光包围。在这一点上,光线会按照研究人员希望的方式弯曲。 布里斯托尔大学的物理学家、论文作者马克·丹尼斯在一份声明中说:“我们都能熟练地将鞋带、丝带和其他有形材料打结。”。“但是把光打成结要复杂得多。这不仅包括线性光束,还包括光传播的空间或“场” 丹尼斯和他的合作者对那个空间的拓扑结构(复杂的数学形状)感兴趣。他们发现,光打结后,形成的缝隙比预期的要多,没有留下太多光能的空间。 研究人员说,他们希望将来把光变成更复杂的结,并希望这项技术将加速更精确调谐光源的发展。但目前,研究者最感兴趣的部分仍然是研究这些奇怪奇点的拓扑结构。