Un equipo de físicos ha vinculado la luz a la figura 8 y los nudos toro.
Los investigadores, de acuerdo con un artículo publicado el 30 de julio en la revista Nature Physics, descubrieron cómo hacer que las ondas de dos haces de luz láser interfieran entre sí y, en última instancia, se rodeen entre sí de una manera que es más probable que se asocien cordones de los zapatos o los nudos en un velero.
Pero los nudos no tienen que estar hechos de cuerdas, explicaron los investigadores en una declaración adjunta. En cambio, un nudo es un término matemático para cualquier forma en el espacio que gira alrededor de sí mismo de maneras particulares. Y al explotar las formas complejas que se forman las ondas de luz cuando vibran en dos direcciones (arriba y abajo, y de lado a lado) a lo largo de sus caminos, y la forma en que esas ondas interactúan entre sí, fueron capaces de hacer que los campos de luz electromagnéticos se anudaran El aire.
Los nudos en cuestión, escribieron los investigadores en su artículo, eran lo suficientemente visibles en las imágenes de los datos de las ondas de luz para que pudieran identificar los ochos y toros de las figuras. También confirmaron sus hallazgos utilizando la teoría formal de los nudos matemática.
Para crear los nudos, los investigadores ajustaron cuidadosamente el movimiento ondulatorio hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado (la polarización) de dos haces de luz, en parte utilizando tecnología similar a la que se encuentra en las gafas de sol polarizadas. Los nudos se formaron alrededor de "singularidades de polarización" donde los rayos se cruzaban, los lugares donde las longitudes de onda de lado a lado y de arriba a abajo eran exactamente iguales, y una serie de otras longitudes de onda de luz los rodeaban. En esos puntos, la luz se dobló de la manera que querían los investigadores.
"Todos estamos familiarizados con atar nudos en sustancias tangibles como cordones de zapatos o cintas", dijo en el comunicado Mark Dennis, físico de la Universidad de Bristol y autor del artículo. "Sin embargo, con la luz, las cosas se vuelven un poco más complejas. No se trata solo de un solo haz anudado, sino de todo el espacio o 'campo' en el que se mueve".
Dennis y sus coautores estaban interesados en la topología, o la compleja configuración matemática, de ese espacio. Descubrieron que la luz formaba más huecos cuando se anudaba de lo esperado, dejando espacios sin energía significativa de los rayos.
En el futuro, dijeron los investigadores, esperan desarrollar nudos ligeros aún más complejos; Esperan que esta tecnología acelere el desarrollo de fuentes de luz más precisas. Pero en este momento, para los investigadores, la parte más interesante de la historia sigue estudiando la topología de estas extrañas singularidades.
