Uma colaboração de pesquisa incluindo físicos teóricos da Universidade de Bristol e Birmingham encontrou uma nova maneira de avaliar como a luz flui através do espaço - dando nós nele.

A luz do laser pode parecer um único, feixe bem focalizado. Na verdade, é um campo eletromagnético, vibrando em forma de elipse em cada ponto do espaço. Essa luz multidirecional é considerada "polarizada".

O efeito pode ser visto com óculos de sol polarizados, que permitem que apenas uma direção da luz penetre. Segurando-os para o céu e girando-os, os espectadores verão manchas mais escuras e mais brilhantes à medida que a luz fluindo em diferentes direções aparece e desaparece.

Agora, os cientistas têm sido capazes de usar a tecnologia holográfica para torcer um feixe de laser polarizado em nós.

Professor Mark Dennis, da Escola de Física da Universidade de Bristol e da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Birmingham, conduziu a parte teórica da pesquisa.

Ele disse:“Estamos todos familiarizados com a amarração de nós em substâncias tangíveis, como cadarços ou fitas. Um ramo da matemática chamado 'teoria do nó' pode ser usado para analisar esses nós contando seus laços e cruzamentos.

"Com luz, Contudo, as coisas ficam um pouco mais complexas. Não é apenas uma viga tipo fio sendo amarrada, mas todo o espaço ou 'campo' em que se move.

"Do ponto de vista matemático, não é o nó que é interessante, é o espaço ao seu redor. As propriedades geométricas e espaciais do campo são conhecidas como sua topologia. "

A fim de analisar a topologia de campos de luz com nós, pesquisadores de universidades em Bristol, Birmingham, Ottowa e Rochester usaram feixes de luz polarizada para criar estruturas conhecidas como 'singularidades de polarização'.

Descoberto pelo professor John Nye em Bristol há mais de 35 anos, As singularidades de polarização ocorrem em pontos onde a elipse de polarização é circular, com outras polarizações envolvendo-os. Em 3 dimensões, essas singularidades ocorrem ao longo de linhas, neste caso, criando nós.

A equipe foi capaz de criar nós de complexidade muito maior do que antes possível à luz e os analisou em detalhes.

O professor Dennis acrescentou:"Um dos propósitos da topologia é falar sobre como mostrar dados em termos de linhas e superfícies. As superfícies do mundo real têm muito mais buracos do que a matemática previu."