Физики Университета Восточной Англии в Великобритании вместе с коллегами из Университета Витватерсранда в ЮАР выяснили, что свет в пустом пространстве способен сам по себе обзаводиться областями с левым и правым «закручиванием» — без всяких линз, зеркал или специальных материалов. Луч стартует вовсе без вращения, но по мере распространения в нем возникают и расходятся закрученные зоны. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications.
Речь идет о хиральности — свойстве, при котором объект или волна отличаются от своего зеркального отражения, как левая и правая рука. Обычно, чтобы придать свету такое «вращение», используют особые оптические элементы. Новая работа показывает, что луч может развивать его самостоятельно.
«Наша работа показывает, что свет способен развивать такое «закрученное» поведение сам по себе», — отметил Кайн Форбс из Университета Восточной Англии. По словам авторов, причина — в топологической структуре луча, которая задается тем, как устроена его поляризация. Меняя эту исходную структуру, исследователи могут управлять тем, где именно в луче появится киральность.
«Настраивая топологию, мы можем решать, как и где возникнет киральность», — пояснил Айзек Нейп из Университета Витватерсранда. Иными словами, закрученность света становится не случайным побочным эффектом, а управляемым параметром, который можно задавать заранее.
Потенциальные применения авторы называют пока осторожно: более чувствительные медицинские и фармакологические тесты, компактные химические сенсоры, оптическая связь большей емкости и квантовые технологии.
«Для чего-то настолько привычного свет оказывается куда более богатым, странным и мощным, чем кто-либо предполагал», — добавил Форбс.
Ранее ученые спрогнозировали мощнейшие вспышки на Солнце в ближайшие дни.