Sonunda ayakkabı bağlar gibi ışığa da düğüm attırdılar. Lazer ışığında yapılan deney sonrasında düğümler arasında boşluk da oluştu.
Lazer, tek ve sıkı odaklanmış ışın gibi görünebilir. Aslında uzayda her noktada elips biçiminde titreşen bir elektromanyetik alandır. Bu da çok yönlü ışığın ‘polarize’ olması demektir.
Bristol ve Birmingham Üniversitesindeki teorik fizikçilerin içinde bulunduğu bir araştırma grubu ışığın uzayda nasıl hareket ettiğini anlamak için yeni bir yol denedi.
Işığın sadece tek bir yönde ilerlemesini sağlamaya polarize güneş gözlükleri örnek verilebilir. Gözlüğü gökyüzüne doğru tutarak ve döndürerek farklı yönlerde hareketli ışıkların belirlemesi ve kaybolması nedeniyle koyu ve parlak lekeler ortaya çıkar.
Bilim insanları polarize bir lazer ışınını düğümlemek için holografik teknolojiden yararlandı. Grubun başını Prof. Mark Dennis çekiyor.
“Bir ayakkabı bağcığını ya da kurdelenin nasıl düğümleneceğini biliyoruz. Düğüm teorisi olarak bilinen matematiği bir dalı, düğümleri ve geçişleri sayarak bu düğümleri analiz eder.”
Ancak konu ışık olunca işler bayağı karışıyor. Burada bir ipin düğümlenmesinden çok ışının hareket ettiği alan ya da alanın bütününü dikkate almak gerekiyor.
“Matematik açısından ilginç olan düğüm değil, çevresindeki boşluktur. Alanın geometrik ve mekânsal özellikleri iyi bilinmelidir” diyor Dennis.
Düğümlü ışık alanlarının topolojisini incelemek isteyen araştırmacılar polarize olmuş ışıkları “polarizasyon tekillikleri” adı verilen yapılar oluşturmak üzere kullandılar.
35 yıl önce Bristol’dan Prof. John Nye tarafından keşfedilen polarizasyon tekillikleri, polarizasyon elipsinin dairesel olduğu noktalarda ve çevrelerini saran diğer polarizasyonlarla meydana gelir. Üç boyutta bu tekillikler çizgiler boyunca oluşarak düğümleri meydana çıkartır.
Ekip daha önce elde edilen çok daha karmaşık ışık oluşturarak ayrıntılı analiz elde etti.
“Topolojinin amaçlarından biri verilerin çizgi ve yüzeyler açısından gösterilmesidir. Gerçekte yüzeyler matematiğin öngördüğünden çok daha fazla deliğe sahiptir” diyor Dennis.
Çalışma optik ve polarizasyon çalışmalarını ileriye götürecek bir adımdır. Böylece karmaşık ışık yapıları aracılığıyla bilgiyi işleyen yeni cihazların oluşturulmasının önü açılabilir.
