Une équipe de physiciens a lié la lumière aux nœuds de la figure 8 et du tore.
Les chercheurs, selon un article publié le 30 juillet dans la revue Nature Physics, ont découvert comment faire en sorte que les ondes de deux faisceaux laser de lumière interfèrent les unes avec les autres, et finissent par se boucler l'une de l'autre d'une manière que vous pourriez être plus susceptible d'associer à lacets ou les nœuds sur un voilier.
Mais les nœuds ne doivent pas nécessairement être faits de ficelle, ont expliqué les chercheurs dans une déclaration d'accompagnement. Au lieu de cela, un nœud est un terme mathématique pour toute forme dans l'espace qui se boucle autour de lui de manière particulière. Et en exploitant les formes complexes des ondes lumineuses qui se forment lorsqu'elles vibrent dans deux directions (de haut en bas et d'un côté à l'autre) le long de leurs trajectoires, et la façon dont ces ondes interagissent les unes avec les autres, elles ont pu provoquer des nœuds de champs électromagnétiques l'air.
Les nœuds en question, ont écrit les chercheurs dans leur article, étaient suffisamment visibles sur les images des données d'ondes lumineuses pour qu'ils puissent identifier les huit chiffres et les tores. Ils ont également confirmé leurs résultats en utilisant les mathématiques formelles de la théorie des nœuds.
Pour créer les nœuds, les chercheurs ont soigneusement réglé le mouvement des vagues de haut en bas et latéralement (la polarisation) de deux faisceaux de lumière, en utilisant en partie une technologie similaire à celle des lunettes de soleil polarisées. Les nœuds se sont formés autour de "singularités de polarisation" où les faisceaux se sont intersectés, à des endroits où les longueurs d'onde latérales et de haut en bas étaient exactement égales, et un certain nombre d'autres longueurs d'onde de lumière en boucle autour d'eux. À ces endroits, la lumière se pliait comme le souhaitaient les chercheurs.
"Nous connaissons tous le fait de nouer des nœuds dans des substances tangibles telles que des lacets ou des rubans", a déclaré Mark Dennis, physicien à l'Université de Bristol et auteur du document, dans le communiqué. "Avec la lumière, cependant, les choses deviennent un peu plus complexes. Ce n'est pas seulement un seul faisceau filiforme qui est noué, mais l'ensemble de l'espace ou du" champ "dans lequel il se déplace."
Dennis et ses co-auteurs s'intéressaient à la topologie ou à la mise en forme mathématique complexe de cet espace. Ils ont constaté que la lumière formait plus d'espaces lorsqu'elle se nouait que prévu, laissant des espaces sans énergie significative des faisceaux.
Sur la route, les chercheurs ont dit qu'ils espèrent développer des nœuds légers encore plus complexes; ils espèrent que cette technologie accélérera le développement de sources lumineuses plus précises. Mais en ce moment, pour les chercheurs, la partie la plus intéressante de l'histoire est toujours d'étudier la topologie de ces étranges singularités.
