Fizicienii au reușit deja să demonstreze accelerarea razelor de lumină pe suprafețe plane, unde accelerația a făcut ca razele să urmeze căi curbate. Cu toate acestea, noul experiment a împins limitele a ceea ce poate fi arătat în laborator. Fizicienii au fost primii care au demonstrat accelerarea unui fascicul de lumină în spațiul curbat. În loc să se deplaseze de-a lungul unei căi geodezice (cea mai scurtă cale de pe o suprafață curbă), fasciculul a fost deviat de pe calea din cauza accelerației.
Studiul, publicat în revista Physical Review X, „deschide ușa către un nou domeniu de cercetare cu fascicul accelerat. Până acum, accelerarea razelor a fost studiată doar într-un mediu cu geometrie plană, cum ar fi spațiul liber plat sau în ghiduri de undă. În această lucrare, fasciculele optice au urmat căi curbate într-un mediu curbat , spune Anatoly Patsik, fizician la Institutul Tehnologic din Israel.
Experimentul de succes, realizat de fizicienii de la Institutul Tehnologic din Israel, Universitatea Harvard și Centrul Astrofizic Harvard-Smithsonian, va crește potențialul de cercetare pentru cercetări ulterioare de laborator asupra fenomenelor precum lentile gravitaționale. Prin efectuarea unor astfel de experimente în laborator, oamenii de știință vor putea studia fenomenele prezise de teoria Einstein a relativității generale în condiții atent controlate.
În primul rând, oamenii de știință au accelerat un fascicul laser, respingându-l de pe un modulator de lumină spațială proiectat să moduleze amplitudinea, faza sau polarizarea undelor de lumină. Rebotul fasciculului de la acest dispozitiv imprimă un fascicul de undă specific asupra fasciculului, care se accelerează păstrându-și forma. Cercetătorii au urmărit apoi un laser accelerat în interiorul unei lămpi incandescente, care a fost pictat pentru a împrăștia lumina și a o face vizibilă cercetătorilor.
Oamenii de știință au observat că mișcându-se în interiorul lămpii, fasciculul a deviat traiectoria de pe linia geodezică. Comparând această mișcare cu o rază care nu se accelera, au descoperit că atunci când nu există accelerație, raza va urma o linie.
Această cercetare ar putea fi punctul de plecare pentru cercetările viitoare asupra fenomenelor care se încadrează în teoria generală a relativității a lui Einstein. Patsik a declarat că „ecuațiile relativității generale ale lui Einstein determină, printre altele, evoluția undelor electromagnetice în spațiul curbat. Se dovedește că evoluția undelor electromagnetice în spațiul curbat conform ecuațiilor lui Einstein este echivalentă cu propagarea undelor electromagnetice într-un mediu material, descris de susceptibilitatea electrică și magnetică, care se poate schimba în spațiu."
Acest experiment ar trebui să dea un impuls dezvoltării cercetărilor pe tema lentilei gravitaționale și a inelelor Einstein, albastru gravitațional sau redshift și multe altele. În viitor, oamenii de știință intenționează să studieze dacă grinzile plasmatice (în care plasma oscillează în loc de lumină) pot accelera și în spațiul curbat.
Ilya Khel
Video promotional:
