Normalerweise breitet sich Licht geradlinig aus. Doch jetzt ist es britischen Physikern erstmals gelungen, Licht zu Knoten zu formen. Wie sie in „Nature Physics“ berichten, erreichten sie dies mit Hilfe spezieller Hologramme. Die Kontrolle des Lichts auf diese Weise könnte neue Anwendungen auch in der Lasertechnik eröffnen.
Licht in einem Strahl gleicht Wasser in einem Fluss: Obwohl es meist in gerader Linie strömt – beispielsweise aus Lasern – kann es auch Strudel und Turbulenzen bilden. Dabei entstehen so genannte optische Vortices. „Entlang dieser Linien ist die Lichtintensität bei Null“, erklärt Mark Dennis von der Universität von Bristol. „Das Licht um uns herum von mit diesen schwarzen Linien erfüllt, obwohl wir sie nicht sehen können.“ Solche optische Vortices lassen sich mit Hilfe von Hologrammen erzeugen, die den Fluss des Lichts kontrollieren.
Dennis und seine Kollegen der Universitäten von Bristol und Glasgow haben jetzt spezielle Hologramme entwickelt, die das Licht nicht nur zu Wirbeln, sondern sogar zu Knoten formen. Sie basieren auf einem bisher nur abstrakten mathematischen Gebiet, der Knotentheorie. Es belegt damit eine physikalische Anwendung dieses zuvor als rein theoretisch geltenden Prinzips.
„Das komplexe Hologrammdesign, das diesem Experiment zugrundeliegt, belegt eine fortgeschrittene optische Kontrolle, die unzweifelhaft auch für zukünftige Laseranwendungen genutzt werden kann“, erklärt Professor Miles Padgett vom der Universität Glasgow, der die Experimente leitete.
(University of Bristol, 18.01.2010 – NPO)
