Ett team av forskare från Spanien och USA har hittat en ny egenskap av ljus - "självmoment".
I sin artikel publicerad i tidskriften Science beskriver forskarna hur de upptäckte den nya egenskapen och pratar också om dess möjliga användningsområden.
Forskare har länge känt till ljusets egenskaper såsom våglängd. På senare tid upptäckte de att ljus också kan vridas - det vill säga ha en vinkelmoment. Ljusstrålar med mycket strukturerad vinkelmoment sägs ha vinkelriktningsomfång och kallas "virvelstrålar". De är en spiral som rör sig runt mitten, och när strålen träffar en plan yta, tar virvelstrålarna formen av en munk.
I det nya arbetet undersökte forskarna sådana strålar i ett sammanhang där ingen hade gjort det förut. Experimenten involverade avfyrning av två lasrar i ett argonmoln, vilket fick balkarna att överlappa varandra. Som ett resultat anslöt de sig och gick ut som en stråle från den andra sidan av argonmoln. Resultatet är en virvelstråle.
Forskarna undrade sedan vad som skulle hända om lasrarna hade annorlunda vinkelmoment och om de var lätt synkroniserade. Resultatet är en korkskruvliknande balk med en gradvis förändrad rotationsvinkel. Och när strålen träffade den plana ytan såg den ut som en halvmåne. Forskarna noterade att detta berodde på att en enda foton framför strålen snurrade runt dess centrum långsammare än fotonen på utsidan av strålen.
Forskare kallade snabbt den nya egenskapen "självmoment". Det visade sig att detta inte bara är en nyligen upptäckt egenskap av ljus, utan också en som aldrig ens förutses. Dessutom talade forskare om utsikterna för tillämpningen av deras upptäckt. Detta kan leda till utveckling av nya enheter som använder manipulation av nanoskala material, sade de.
Nikita Shevtsov