Физики впервые скрутили свет в лист Мебиуса

Физикам из Германии, Канады, Италии и США впервые удалось скрутить свет в ленту Мебиуса. Результаты своих исследований ученые изложили в статье в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist.

Закрутить оптическую волну авторам удалось при помощи особой поляризации света (характера колебаний вектора напряженности электрического поля в электромагнитной волне). В своем эксперименте ученые использовали структурированный свет, представляющий собой плотно сфокусированный лазерный луч. В таком луче электрическое поле описывается компонентами в трех измерениях, а сам структурированный пучок имеет специфический набор поляризаций и интенсивностей.

Впервые теоретически возможность скручивания света была высказана израильскими физиками. Как отмечают ученые, их новое исследование может найти применение в биологии и медицине, в частности, при создании специальной камеры для наблюдения за движением частиц.

Ленту Мебиуса легко получить, если соединить противоположные концы полоски, до этого перевернув один из них. Объект, находящийся на одной стороне такой ленты, при перемещении окажется в той же точке полоски, но уже с другой ее стороны. В случае ленты, склеенной обычным образом (без переворачивания), это было бы невозможно: объект не смог бы переместиться на другую сторону листа. С математической точки зрения такая лента оказывается одномерной поверхностью, вложенной в трехмерное Евклидово пространство.