Fizicienii au construit un inel în care impulsurile de bici de lumină se înconjoară între ele, iar regulile normale care guvernează comportamentul luminii nu se mai aplică.
În condiții normale, lumina afișează anumiți copii de simetrie fizică. Mai întâi, dacă ar fi să joci o casetă a comportamentului luminii înainte și apoi înapoi, ai vedea că se comportă în același mod mișcându-se în ambele direcții în timp. Aceasta se numește simetrie inversare timp. Și în al doilea rând, lumina, care se poate mișca prin lume ca undă, are ceea ce se numește polarizare: modul în care acesta oscilează în raport cu mișcarea undei. Acea polarizare rămâne de obicei aceeași, oferind un alt tip de simetrie.
Dar în interiorul acestui dispozitiv în formă de inel, lumina își pierde simetria timp-inversare și își schimbă polarizarea. În interiorul inelului, undele de lumină transformă cercuri și rezonează unele cu altele, producând efecte care nu există în mod normal în lumea exterioară.
Cercetătorii știau deja că, în anumite circumstanțe, când lumina răsare în jurul inelelor optice, ea își poate pierde simetria de inversare a timpului. Vârfurile undelor sale nu apar în punctul în care simetria dictează că ar trebui să fie în interiorul inelului optic. Dar într-o nouă lucrare, publicată joi (10 ianuarie) în revista Physical Review Letters, o echipă de la Laboratorul Național de Fizică a arătat că acest lucru se poate întâmpla în același timp cu modificări spontane în polarizare.
Atunci când echipa a pompat impulsuri cu lumină cronometrată cu lumină laser într-un dispozitiv numit „rezonator cu inel optic”, vârfurile luminii s-au aranjat în moduri imposibile în condiții de simetrie inversare a timpului. În timp ce se înconjurau unii pe alții, au format tipare care funcționează doar într-o direcție în timp. În același timp, lumina și-a pierdut polarizarea verticală - undele sale au încetat să se miște într-un mod strict în sus și în jos și în schimb au format elipsele.
Această cercetare, au spus fizicienii într-un comunicat, deschide noi uși pentru manipularea luminii. Aceasta va permite cercetătorilor să lucreze cu mai multă precizie și să vină cu noi modele pentru circuite optice care merg pe dispozitive precum ceasuri atomice și computere cuantice. Și spune ceva științei despre lumină pe care nu o știase niciodată.
