Команда исследователей из Испании и США нашла новое свойство света — «самокрутящий момент».
В своей статье, опубликованной в журнале Science, исследователи описывают, как им удалось обнаружить новое свойство, а также рассказывают о возможном его использовании.
Ученым давно известно о таких свойствах света, как длина волны. Совсем недавно они обнаружили, что свет также может быть скручен — то есть иметь угловой момент. Говорят, пучки света с высоко структурированным угловым моментом имеют орбитальный угловой момент и называются «вихревыми пучками». Они представляют собой спираль, двигающуюся вокруг центра, а когда луч «ударяется» о плоскую поверхность, вихревые пучки принимают форму пончика.
В новой работе ученые исследовали такие лучи в контексте, в котором никто этого не делал ранее. Эксперименты включали в себя запуск двух лазеров в облако аргона — это заставляло лучи перекрываться. Вследствие этого они соединялись и выходили как один луч с другой стороны облака аргона. В результате получился вихревой пучок.
Затем исследователи задались вопросом, что произойдет, если лазеры будут иметь разный орбитальный угловой момент и если они будут немного синхронизированы. В результате получилась балка, похожая на штопор с постепенно меняющимся углом поворота. И когда луч ударился о плоскую поверхность, она стала похожа на полумесяц. Исследователи отметили, что это случилось потому, что один фотон в передней части пучка вращался вокруг своего центра медленнее, чем фотон во внешней части пучка.
Ученые быстро окрестили новое свойство «самокрутящим моментом». Оказалось, это не только недавно обнаруженное свойство света, но и то, которое никогда даже не было предсказано. Также ученые рассказали о перспективах применения их открытия. По их словам, это может привести к разработке новых устройств, которые используют манипулирование наноразмерными материалами.