Светлост – фотони – има и таласна и честична својства. И као и сваки талас, укључујући и оне који се крећу преко површине воде, токови светлости теку, стварајући обрасце у простор-времену карактеристичне за обичну воду. Научници приказан први пут Ово се заснива на необичном феномену где вртлози у води почињу да се крећу брже од самог тока. Испоставља се да светлост такође ствара вртлоге који се крећу брже од брзине светлости.
Постојање оптичких вртлога, или фазних сингуларитета светлости, математички су доказали теоретичари пре више од 50 година. Тешкоћа је лежала у експерименталном посматрању овог феномена – научна опрема још није била спремна за то. Коначно, користећи електронску микроскопију високе резолуције и у простору и у времену, научници су били у могућности да посматрају и документују овај феномен у дводимензионалном материјалу – хексагоналном боровом нитриду.
Хексагонални боров нитрид је изабран зато што су његови поларитонски таласи веома компресовани, стварајући сложене обрасце интерференције идеалне за посматрање оптичких вртлога. Директно посматрање фотона је немогуће, али када они интерагују са колективним побуђењима у материји, стварају се квазичестице — поларитони — које се могу посматрати као манифестације фотонске активности.
Додајмо да ово откриће не противречи Ајнштајновој специјалној теорији релативности, будући да нема преноса масе, енергије или информације.
Оптички вртлози настају када се светлосни таласи вртложе попут вртлога: у центру вртлога, таласи се међусобно поништавају, формирајући тачку нултог интензитета - „тамну рупу“. Физички, два супротно наелектрисана сингуларитета се привлаче и, како се приближавају један другом, убрзавају. Њихово кретање је описано геометријом таласног фронта, а не стварним кретањем материје, тако да фазна брзина таласа може премашити брзину светлости, као што се дешава код других таласних феномена (на пример, код звучних таласа или токова течности).
Штавише, нова техника електронске интерферометрије коју су предложили научници отвара пут проучавању најбржих и најскривенијих процеса у физици, хемији и биологији на нанометарској скали. Иако се феномен посматра само на микроскопским размерама и не нарушава узрочно-последичне везе, он научницима пружа моћан алат за истраживање природе у њеним најпролазнијим манифестацијама.
Извор:
Извор: 3дневс.ру
