Bayangkan mengambil seberkas cahaya dan mengikatnya dengan simpul seperti tali. Sukar difahami? Oleh itu, sekumpulan ahli fizik dari Inggeris telah mencapai prestasi luar biasa ini, dan mereka mengatakan bahawa memahami bagaimana mengawal cahaya dengan cara ini mempunyai implikasi penting bagi teknologi laser yang digunakan di pelbagai industri.
"Dalam sinar cahaya, aliran cahaya melalui ruang mirip dengan air yang mengalir di sungai," kata Dr Mark Dennis dari University of Bristol dan penulis utama sebuah makalah yang diterbitkan dalam Nature Physics minggu ini. "Walaupun sering mengalir dalam garis lurus - dari obor, penunjuk laser, dll - cahaya juga dapat mengalir dalam pusaran dan pusingan, membentuk garis di ruang yang disebut 'pusaran optik.' Di sepanjang garis ini, atau pusaran optik, intensiti cahaya adalah sifar (hitam). Cahaya di sekeliling kita dipenuhi dengan garis-garis gelap ini, walaupun kita tidak dapat melihatnya. "
Pusaran optik dapat dibuat dengan hologram yang mengarahkan aliran cahaya. Dalam karya ini, pasukan merancang hologram menggunakan teori simpulan - cabang matematik abstrak yang diilhamkan oleh simpulan yang terdapat pada tali kasut dan tali. Dengan menggunakan hologram yang direka khas ini, mereka dapat membuat simpulan dalam pusaran optik.
Penyelidikan baru ini menunjukkan aplikasi fizikal untuk cabang matematik yang sebelumnya dianggap sepenuhnya abstrak.
"Reka bentuk hologram canggih yang diperlukan untuk demonstrasi eksperimen cahaya yang diikat menunjukkan kawalan optik yang maju, yang pasti dapat digunakan pada alat laser masa depan," kata Miles Padgett dari Universiti Glasgow, yang mengetuai eksperimen
"Kajian tentang pusaran simpul dimulakan oleh Lord Kelvin pada tahun 1867 dalam pencariannya untuk penjelasan mengenai atom," tambah Dennis, yang mulai mempelajari pusaran optik simpul dengan Profesor Sir Michael Berry di Universiti Bristol pada tahun 2000. "Karya ini membuka bab baru dalam sejarah itu. "
Kertas: Simpul pusaran optik terpencil oleh Mark R. Dennis, Robert P. King, Barry Jack, Kevin O'Holleran dan Miles J. Padgett. Fizik Alam, diterbitkan dalam talian 17 Januari 2010.
Sumber: Universiti Bristol
