محققان شکل جدیدی از نور را کشف کردند

به گزارش بولتن نیوز، به نقل از مجله ساینس ادونسز، انتظار می‌رود که این کشف محققان دانشکده فیزیک و موسسه CRANN دانشگاه ترینیتی دوبلین، درک دانشمندان را از ماهیت اساسی نور تغییر دهد.


حرکت زاویه‌ای به توصیف چرخش پرتوی نور در اطراف محور آن می‌پردازد. تاکنون محققان بر این باور بودند که این حرکت زاویه‌ای همیشه مضربی از ثابت پلانک است؛ ثابت پلانک، نسبت ثابتی است که ارتباط بین انرژی فوتون و بسامد آن را توصیف کرده و همچنین مقیاس را برای مکانیک کوانتومی تنظیم می‌کند.

اما شکل جدید نور به نمایش فوتون‌هایی با حرکت زاویه‌ای دارای نیمی از ارزش ثابت پلانک پرداخته است. این تفاوت اگرچه کوچک اما عمیق است.

به گفته محققان، یافته‌های آن‌ها می‌تواند در مطالعه امواج نوری در حوزه‌های همچون ارتباطات نوری ایمن بسیار تاثیرگذار باشد.

آنها برای دستیابی به این کشف از یک تاثیر شناسایی شده در همین موسسه در 200 سال قبل استفاده کردند. در دهه 1830، ویلیام رووان همیلتون، ریاضیدان بریتانیایی و هامفری لیود،‌ فیزیکدان دریافتند که یک پرتوی نور در زمان عبور از میان بلورهای خاص به یک استوانه توخالی تبدیل می‌شد. آن‌ها از این پدیده برای تولید پرتوهایی نور با ساختار پیچ‌گوشتی مانند استفاده کردند.

محققان با تحلیل این پرتوها در مکانیک کوانتومی پیش‌بینی کردند که حرکت زاویه‌ای فوتون، نیمه صحیح خواهد بود و آزمایشی را برای ارزیابی پیش‌بینی خود انجام دادند. آن‌ها با استفاده از یک دستگاه خاص توانستند جریان حرکت زاویه‌ای را در یک پرتوی نور اندازه‌گیری کنند. محققان همچنین برای نخستین بار توانستند تغییرات در این جریان را که توسط اثرات کوانتومی ایجاد شده بودند، بسنجند. این آزمایش یک تغییر کوچک به اندازه نصف ثابت پلانک را در حرکت زاویه‌ای هر فوتون نمایش داد.