Físicos deram nós em raios laser

Por , em 9.08.2018

Uma equipe de físicos conseguiu “amarrar” dois feixes de raio laser.

Em outras palavras, eles descobriram como fazer as ondas de dois feixes de luz interferirem umas nas outras e, em última instância, se conectarem da mesma maneira que cadarços em um laço.

Nó de luz

O nó é um termo matemático para qualquer forma no espaço que gira em torno de si mesma de maneiras específicas.

Ao explorar as formas complexas como as ondas de luz se formam quando vibram em duas direções (para cima e para baixo e de um lado para o outro) e as maneiras pelas quais essas ondas interagem umas com as outras, os cientistas foram capazes de fazer “nós” de luz.

Os nós em questão eram suficientemente visíveis nas imagens dos dados captados para que os físicos identificassem formas como o número oito e o toróide.

A descoberta também foi confirmada através da teoria matemática dos nós.

Matemática

Para criar os nós, os pesquisadores ajustaram cuidadosamente os movimentos das ondas (a polarização) de dois feixes de luz, em parte usando uma tecnologia não muito diferente da encontrada em óculos de sol polarizados.

Os nós formavam-se em torno de “singularidades de polarização” onde os feixes se cruzavam, locais onde os comprimentos de onda eram exatamente iguais, e vários outros comprimentos de onda de luz se formavam ao redor deles. Nesses pontos, a luz se curvava da maneira que os pesquisadores queriam.

“Estamos todos familiarizados com amarrar nós em substâncias tangíveis, como cadarços ou fitas. Com a luz, no entanto, as coisas ficam um pouco mais complexas. Não é apenas um único feixe, mas todo o espaço ou ‘campo’ em que ele se move”, explicou o físico Mark Dennis, da Universidade de Bristol (Reino Unido), um dos autores do estudo.

Aplicações

Dennis e seus colegas estavam interessados em estudar a topologia, ou a complexa modelagem matemática desse espaço. Eles descobriram que a luz formava mais lacunas quando “atada” do que o esperado, deixando espaços sem energia significativa.

No futuro, os pesquisadores esperam desenvolver nós de luz ainda mais complexos. A tecnologia pode acelerar o desenvolvimento de fontes de luz mais precisamente sintonizadas.

Um artigo com os achados foi publicado na revista científica Nature Physics. [LiveScience]

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