بیگ بنگ: فیزیکدانان به تازگی حالتی کاملا جدید از نور را کشف کرده‌اند که از یکی از اصلی‌ترین قوانین مربوط به فیزیک نور پیروی نمی‌کند و می‌تواند درک بشر از تشعشعات الکترومغناطیسی را متحول ساخته و به ساخت ارتباطات نوری سریعتر و ایمن‌تری منجر شود.

براساس گزارش ساينس الرت به نقل از همشهری،‌ از آنجايي كه نور پديده‌اي فراگير است كه مطالعات زيادي روي آن انجام شده‌ است،‌ شايد تصور كنيد همه‌چيز را درباره آن مي‌دانيد. اما دانشمندان سال گذشته ويژگي بنيادي جديدي را در نور كشف كردند و اكنون گروهي از فيزيكدانان در دانشگاه دوبلين نشان دادند كه نور مي‌تواند شكلي كاملا متفاوت به خود بگيرد. يكي از شيوه‌هاي اندازه‌گيري پرتو نوري استفاده از كميت تكانه زاويه‌اي يا تكانه دوراني است، كميت ثابتي كه ميزان چرخش نور را محاسبه مي‌كند و تا‌ به‌ امروز فرض براين بود كه در تمامي حالت‌هاي نور تكانه دوراني برابر عدد صحيحي است كه مضرب ثابت پلانك است،‌ثابتي فيزيكي كه ميزان تاثيرات كوانتومي را برآورد مي‌كند.

اما فيزيكدانان كالج ترينيتي اكنون نشان داده‌اند كه شكلي جديد از نور وجود دارد كه در آن ميزان ثابت تكانه دوراني نيمي از اين مقدار شناخته شده‌است مقداري كه فيزيكدانان همواره آن را ثابت تصور مي‌كردند اما اكنون دستخوش تغيير شده‌است. به بياني ديگر دانشمندان همواره تصور مي‌كردند كه ميزان تكانه دوراني نور، يعني ميزان چرخش نور در حين حركت،‌ عددي صحيح و ثابت است اما اكنون دريافته‌اند در شكلي متفاوت از نور، اين ميزان يك عدد صحيح نيست.

براي پي بردن به اين موضوع،‌ دانشمندان نور را از ميان بلورهايي عبور دادند تا پرتوهاي نور شكلي پيچيده و پيچ‌مانند به خود بگيرند و سپس رفتارهاي اين پرتوهاي جديد را بررسي كردند تا دريابند آيا اين شكل جديد مي‌تواند ارتباطات نوري را بهبود ببخشد يا خير. اما زماني كه اين پرتو نوري در قالب نظريه مكانيك كوانتوم بررسي شد، محققان دريافتند ميزان تكانه دوراني آن نصف مي‌شود، چيزي كه هرگز انتظار مشاهده‌ اش را نداشتند.

اين كشف از دو جهت شگفت‌انگيز است، اول اينكه شكلي كاملا جديد از نور را معرفي مي‌كند. همچنين از دهه 1980 فيزيكدانان نظري پيش‌بيني كرده‌ بودند كه مكانيك كوانتوم امكان وجود ذراتي را فراهم مي‌آورد كه ميزان تكانه دوراني آنها كمتر از حدي است كه انتظار مي‌رود و اكنون اين پيش‌بيني به اثبات رسيده‌ است. اين شكل جديد نور مي‌تواند علاوه بر افزايش درك بشر از ويژگي‌هاي نور، سرعت و ايمني ارتباطات نوري از طريق فيبرهاي نوري را افزايش دهد و منجر به ايجاد اتصالات اينترنتي سريعتري شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Science Advances منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com