Fiziki so že uspeli pokazati pospešek svetlobnih žarkov na ravnih površinah, kjer so pospeški povzročili, da so žarki sledili ukrivljeni poti. Vendar pa je nov poskus potisnil meje tistega, kar je mogoče pokazati v laboratoriju. Fiziki so bili prvi, ki so pokazali pospeševanje svetlobnega žarka v ukrivljenem prostoru. Namesto da bi se gibal po geodezični poti (najkrajša pot na ukrivljeni površini), se je žarek zaradi pospeška odklonil od poti.
Študija, objavljena v reviji Physical Review X, odpira vrata novemu področju pospešenih raziskav snopa. Do zdaj smo pospeševanje žarkov preučevali le v mediju z ravno geometrijo, kot je raven prost prostor ali v valovodih. V tem prispevku so optični žarki sledili ukrivljeni poti v ukrivljenem mediju, «pravi Anatolij Patsik, fizik z Izraelskega tehnološkega inštituta.
Uspešen poskus, ki so ga izvedli fiziki na izraelskem tehnološkem inštitutu, univerzi Harvard in astrofizičnem centru Harvard-Smithsonian, bo povečal raziskovalni potencial za nadaljnje laboratorijske raziskave pojavov, kot je gravitacijsko lečenje. Z izvedbo takšnih poskusov v laboratoriju bodo znanstveniki lahko preučevali pojave, ki jih predvideva Einsteinova teorija splošne relativnosti pod skrbno nadzorovanimi pogoji.
Najprej so znanstveniki pospešili laserski žarek, tako da je odskočil s prostorskega modulatorja svetlobe, zasnovan za modulacijo amplitude, faze ali polarizacije svetlobnih valov. Odskok žarka iz te naprave vtisne določen valovni predel, ki pospešuje, hkrati pa ohranja svojo obliko. Znanstveniki so nato s pospešenim laserjem usmerili v notranjost žarnice, ki je bila naslikana tako, da je razpršila svetlobo in dala vidno raziskovalcem.
Znanstveniki so opazili, da se je žarek premikal znotraj svetilke in usmeril pot od geodetske črte. Če so primerjali to gibanje z žarkom, ki se ne pospešuje, so ugotovili, da bi žarek sledil črti, ko ni bilo pospeška.
Ta raziskava bi lahko bila izhodišče za prihodnje raziskave pojavov, ki spadajo pod Einsteinovo splošno teorijo relativnosti. Patsik je izjavil, da "Einsteinove enačbe splošne relativnosti med drugim določajo evolucijo elektromagnetnih valov v ukrivljenem prostoru. Izkaže se, da je evolucija elektromagnetnih valov v ukrivljenem prostoru po Einsteinovih enačbah enakovredna širjenju elektromagnetnih valov v materialnem okolju, ki jih opisuje električna in magnetna občutljivost, ki se lahko spreminjata v prostoru."
Ta poskus bi moral dati zagon razvoju raziskav na temo gravitacijske leče in Einsteinovih obročev, gravitacijskega modrega ali rdečega premika in še veliko več. V prihodnosti znanstveniki načrtujejo preučevanje, ali lahko plazemski žarki (v katerih plazma niha namesto svetlobe) pospešujejo tudi v ukrivljenem prostoru.
Ilya Khel
Promocijski video: