Eine am 26. Oktober veröffentlichte, neue Forschungsarbeit bemüht sich darum, die Entdeckung eine Stufe voranzubringen, laut der Licht verknotet werden kann.
Dr. Anton Desyatnikov vom Nonlinear Physics Centre an der Australian National University ist Mitglied eines internationalen Teams aus Wissenschaftlern, das Knoten in Licht gestaltet, mit potenziellen Anwendungen in fortgeschrittener moderner Optik, Laserstrahlen und sogar Quantencomputern.
Unter Verwendung von Konzepten aus der Mathematik und der Physik erschafft das von Dr. Desyatnikov und seinen Kollegen erforschte Modell optische Wirbel mit dunklen Kernen in einem hellen Laserstrahl, die dann verheddern können und Verbindungen und Knoten bilden.
“Abgesehen von ihrem Seltenheitswert ist das wirklich Interessante und Zweckmäßige an diesen dunklen Knoten, dass sie uns zeigen, was der Leistungsfluss tut”, sagte Dr. Desyatnikov. “Es ist Teil des unglaublichen Fortschritts, den die Wissenschaft auf dem Gebiet der Optik macht. Wir beginnen Dinge mit Licht zu tun, die einst unmöglich schienen.”
“Die Theorie eines Lichtknotens ist etwas, das Wissenschaftler seit Jahren erforschen und ein paar Gruppen haben es geschafft, genau das zu erreichen, indem sie präzise Laserstrahlen mit ‘künstlichen’ oder ‘handgemachten’ Knoten versahen. Aber woran wir arbeiten, sind Modelle, in denen sich die Knoten spontan selbst bilden, genau wie diese nervenden Knoten, die man immer in elektrischen Kabeln hat”, ergänzte er.
Im Gegensatz zu elektrischen Kabeln, die es lieben, Knoten zu bilden, ist dies bei Licht jedoch nicht so. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Erzeugung von Knoten in Laserstrahlen durch die Einbringung von Störungen in Form von Laser-Speckles nur sehr selten Knoten verursacht.
“Unsere Modelle sprechen dafür, dass man die Schlüsselparameter des Lichts in einen bestimmten Bereich bekommen muss, bevor man das Licht leicht verknoten kann, aber wenn man das erst einmal geschafft hat, dann sind die Knoten virtuell garantiert”, sagte er. “Die wirklich interessante Sache ist, dass wir nicht exakt vorhersagen können, wo sie sich bilden werden. Nur unter diesen bestimmten Umständen werden die optischen Wirbel spontan einen Kern bilden und kleine Knoten hervorbringen.”
Die in Scientific Reports veröffentlichte Abhandlung “Spontaneous knotting of self-trapped waves” ist frei verfügbar unter:
http://www.nature.com/srep/2012/121025/srep00771/full/srep00771.html
Quelle: http://news.anu.edu.au/?p=17681
(THK)
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