Imaginez prendre un faisceau de lumière et le nouer comme un morceau de ficelle. Difficile à comprendre? Eh bien, un groupe de physiciens du Royaume-Uni a réalisé cet exploit remarquable et ils disent que comprendre comment contrôler la lumière de cette manière a des implications importantes pour la technologie laser utilisée dans un large éventail d'industries.
"Dans un faisceau lumineux, le flux de lumière dans l'espace est similaire à l'eau qui coule dans une rivière", a déclaré le Dr Mark Dennis de l'Université de Bristol et auteur principal d'un article publié dans Nature Physics cette semaine. «Bien qu'elle circule souvent en ligne droite - à partir d'une torche, d'un pointeur laser, etc. - la lumière peut également circuler en tourbillons et en tourbillons, formant des lignes dans l'espace appelées« tourbillons optiques ». Le long de ces lignes, ou tourbillons optiques, l'intensité de la lumière est nulle (noire). La lumière qui nous entoure est remplie de ces lignes sombres, même si nous ne pouvons pas les voir. "
Des tourbillons optiques peuvent être créés avec des hologrammes qui dirigent le flux de lumière. Dans ce travail, l'équipe a conçu des hologrammes en utilisant la théorie des nœuds - une branche des mathématiques abstraites inspirée des nœuds qui se produisent dans les lacets et la corde. En utilisant ces hologrammes spécialement conçus, ils ont pu créer des nœuds dans des tourbillons optiques.
Cette nouvelle recherche démontre une application physique pour une branche des mathématiques précédemment considérée comme complètement abstraite.
"La conception sophistiquée de l'hologramme requise pour la démonstration expérimentale de la lumière nouée montre un contrôle optique avancé, qui peut sans aucun doute être utilisé dans les futurs appareils laser", a déclaré Miles Padgett de l'Université de Glasgow, qui a dirigé les expériences.
"L'étude des tourbillons noués a été initiée par Lord Kelvin en 1867 dans sa quête d'une explication des atomes", ajoute Dennis, qui a commencé à étudier les tourbillons optiques noués avec le professeur Sir Michael Berry à l'Université de Bristol en 2000. "Ce travail ouvre une nouveau chapitre de cette histoire.
Document: Noeuds vortex optiques isolés par Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O’Holleran et Miles J. Padgett. Nature Physics, publié en ligne le 17 janvier 2010.
Source: Université de Bristol
