Fizikai sukūrė mašiną, kuri pažeidžia įprastas šviesos taisykles


Fizikai sukūrė žiedą, kuriame vienas kitą supa lengvi plaktukai, o įprastos taisyklės, reguliuojančios šviesos elgesį, nebetinka.

Normaliomis aplinkybėmis šviesa rodo tam tikrus fizinio simetrijos vaikus. Pirma, jei norėtumėte žaisti šviesos juostą į priekį ir atgal, matytumėte, kad jis elgtųsi taip pat, judėdamas abiem kryptimis laiku. Tai vadinama laiko keitimo simetrija. Antra, šviesa, kuri gali judėti per pasaulį kaip banga, turi vadinamąją poliarizaciją: kaip ji svyruoja nuo bangos judėjimo. Ši poliarizacija paprastai lieka tokia pati, suteikdama kitą simetrijos tipą.

Tačiau šio žiedo formos įrenginio viduje šviesa praranda savo laiko keitimo simetriją ir keičia poliarizaciją. Žiedo viduje šviesos bangos sukasi apskritimus ir rezonuoja vienas su kitu, sukuria efektus, kurie ne visuomet egzistuoja išoriniame pasaulyje. [The 10 Most Outrageous Military Experiments]

Mokslininkai jau žinojo, kad tam tikromis aplinkybėmis, kai šviesa šokinėja optinių žiedų viduje, ji gali prarasti savo laiko apsisukimo simetriją. Jo bangų viršūnės neatsiranda taške, kad simetrija diktuoja, kad jie turėtų būti optinio žiedo viduje. Tačiau naujajame dokumente, paskelbtame ketvirtadienį (sausio 10 d.) Žurnale „Physical Review Letters“, Nacionalinės fizinės laboratorijos komanda parodė, kad tai gali įvykti tuo pačiu metu kaip ir spontaniški poliarizacijos pokyčiai.

Kai komanda pumpavo kruopščiai nustatytus lazerio šviesos impulsus į prietaisą, vadinamą „optinio žiedo rezonatoriumi“, šviesos viršūnės atsidūrė tokiu būdu, kuris buvo neįmanomas pagal laiko keitimo simetriją. Apskritus vienas kitą, jie suformavo modelius, kurie veikė tik viena kryptimi. Tuo pačiu metu šviesa prarado vertikalią poliarizaciją – jos bangos nustojo judėti griežtai aukštyn ir žemyn, o vietoj to susidarė elipsės.

Šis tyrimas, fizikai sakė pareiškime, atveria naujas duris manipuliuoti šviesa. Jis leis tyrėjams dirbti tiksliau ir pasiūlyti naujus optinių grandynų projektus, kurie vyksta tokiuose įrenginiuose kaip atominiai laikrodžiai ir kvantiniai kompiuteriai. Ir ji pasakoja mokslą apie šviesą, kurią ji niekada nežinojo.

Iš pradžių buvo paskelbta „Live Science“.