Tutkijat löysivät yllättävän uuden tavan hallita valoa30.04.2026
Löytö kumoaa vuosikymmenten tieteellisen ajattelun ja paljastaa, että valo voi kehittää kiraalisen käyttäytymisen – eli se voi toimia kuin vasen tai oikea käsi – kulkiessaan vapaasti avaruudessa. Tähän asti valon spinin ja kiertymän välisten vuorovaikutusten ajateltiin olevan uskomattoman heikkoja – niin heikkoja, että ne voitiin havaita vain erityisolosuhteissa. Mutta UEA-tiimi havaitsi, että jos valo valmistellaan huolellisesti tasapainotetussa tilassa, sen spin voi ilmetä luonnollisesti sen liikkuessa tyhjän avaruuden läpi. ”Se alkaa ilman minkäänlaista spiniä”, selitti keskeisiä kokeita suorittanut maisteriopiskelija Light Mkhumbuza. ”Mutta kun säde kulkee eteenpäin, pyörivät alueet ilmestyvät ja erottuvat – aivan kuin spin piiloutuisi ja sitten paljastuisi.” Etelä-Afrikan Johannesburgin Witwatersrandin yliopiston tohtori Isaac Napen mukaan tämän taustalla on topologia, josta valolla on oma versionsa. Eli eräänlainen piilotettu topologinen sormenjälki, joka on haudattu sen polarisaation järjestykseen. Tämä sormenjälki ei katoa valon kulkiessa. Sen sijaan se ohjaa säteen kehittymistä. Valon liikkuessa eteenpäin piilotettu rakenne pakottaa pyörimiskäyttäytymisen esiin – antaen tutkijoille tehokkaan uuden tavan hallita valoa pelkästään geometrian avulla. ”Tämä antaa meille täysin uudenlaisen säätönupin valolle. Säätämällä sen topologiaa voimme päättää, miten ja missä kiraalisuus ilmenee”, sanoi tohtori Nape. ”Vaikutukset ovat laaja-alaisia”, sanoi tohtori Kayn Forbes. ”Tämä työ voisi johtaa yksinkertaisempiin ja herkempiin lääketieteellisiin testeihin, erityisesti lääkekehityksessä. Sitä voitaisiin käyttää myös suuremman informaatiomäärän pakkaamiseen lasersäteisiin – mikä parantaisi datansiirtokapasiteettia, mukaan lukien tulevaisuuden kvanttiverkot.” "Ja koska vaikutus ei perustu hauraisiin materiaaleihin tai tarkkuusvalmisteisiin pintoihin, sitä voisi olla helpompaa ja halvempaa käyttää tosielämän teknologioissa." ”Tämä tutkimus voisi luoda perustan uuden sukupolven valoon perustuville teknologioille osoittamalla, että valon käyttäytymistä voidaan hallita sen oman sisäisen geometrian avulla”, hän lisäsi. Tutkijoiden mukaan heidän työnsä kyseenalaistaa pitkään vallinneet oletukset siitä, mitä valo voi ja ei voi tehdä yksinään. ”Niin tutusta asiasta kuin valo se osoittautuu paljon rikkaammaksi, oudommaksi ja voimakkaammaksi kuin kukaan on kuvitellut”, sanoi tohtori Forbes. "Ja hämmästyttävää kyllä, tämä uusi käyttäytyminen on ollut olemassa koko ajan – vain odottamassa näkemistään." Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Itä-Anglia Norwichin yliopiston tutkijat ovat paljastaneet valon piilevän ominaisuuden, jonka ansiosta se voi kiertyä, pyöriä ja käyttäytyä eri tavalla – ilman peilejä, materiaaleja tai erikoislinssejä.