Üç İngiliz üniversitesinin ortaklaşa yürüttüğü çalışmanın sonucunda ışık demetine düğüm atıldığı açıklandı. Işığa düğüm atma düşüncesi yeni değil, matematikçiler bunun olabilirliğini varsayımsal olarak ortaya koymuşlardı ancak, ilk kez fiziksel olarak gösteriliyor.

Uzayda hareket eden ışık demetinin nehirde akan suya benzetilebileceğini anlatan İngiliz araştırmacılar bu demetin düz bir çizgi halinde ilerlediğini, ancak bu çizgi üzerinde ilerlerken anaforlar, girdaplar oluşturabileceğini belirtiyor. Bu girdaplara optik girdaplar deniliyor. Optik girdapların oluşmasının nedeni ışık demetinin hareket ekseni üzerinde dönerek ilerlemesi. Işık demetinin yaptığı bu hareket bir vidanın dönme hareketine benzetilebilir. Dönme hareketi yüzünden (hareket ekseninin üzerine gelen) orta alandaki ışık dalgaları birbirlerini yok ediyor. Bu ışık demeti düz bir yüzeye yönlendirilse ortası karanlık kenarları aydınlık bir görüntü, ışıktan bir yüzük ortaya çıkıyor. Optik girdaplar, bilgisayar yardımıyla üretilmiş hologramlar sayesinde oluşturabiliyor.  Bilgisayar yardımıyla oluşturulmuş optik girdaplar hücreler gibi çok küçük parçaları yönlendirmekte, mikro-motor üretiminde, yeni gezegenlerin keşfinde ve bilgisayar teknolojilerinde kullanılıyor.

Işık demeti bir vida etrafında ilerliyormuş gibi döndüğünde optik girdap oluşuyor.

Çalışmayı gerçekleştiren araştırmacılar düğüm kuramından yararlanarak bilgisayar yardımıyla hologramlar hazırladıklarını ve bunların yardımıyla da ışık demetine düğüm attıklarını açıkladılar. Matematik biliminin topoloji alanında yer alan düğüm kuramı, gündelik yaşamda gördüğümüz düğümlere (ayakkabı bağcıkları, ipler vs.) dayanıyor. Gündelik hayatımızda gördüğümüz düğümlerden farklı olarak matematiksel düğümlerin uçları birbirine ekli yani çözülmüyorlar.

15 temel düğüm

İngiliz fizikçilerin araştırması tamamen soyut kabul edilen bir matematik dalının fiziksel uygulaması. Pek çok sanayide kullanılan lazer teknolojisinde ışığın nasıl kontrol edileceğini bilmek önemli bir gereksinim.Araştırmacılar, düğüm atılmış ışığın eldesi için gerekli olan gelişmiş hologram tasarımında zaten ileri seviye optik kontrol kullanıldığını ve bunun da gelecekte lazer içeren aletlerde kullanılacağından emin olduklarını belirtiyorlar.

Haberin görselinde ışığa atılan düğümü gösteren şekiller yer alıyor. Bu şekillerdeki renkli dairler optik girdabı oluşturmakta kullanılan hologramı gösteriyor.

Derleyen: Özden Hanoğlu
Kaynaklar: http://www.physics.gla.ac.uk/Optics/projects/
http://www.rsphysse.anu.edu.au/nonlinear/research/vortex/
http://www.physorg.com/news182957628.html