نگاهی به پالس های نوری شتابدار در فضای خمیده
زوميت/ پالسهاي نوري معمولي در يک خط مستقيم منتشر ميشوند؛ اما آيا امواج نوري شتابدار نيز همينگونه هستند؟ آيا محيط انتشار بر مسير انتشار تأثيرگذار است؟ فيزيکدانها توانستند با استفاده از تابش ليزر در يک حباب لامپ پرتوافکن، اولين تعريف تجربي در مورد پالسهاي نوري شتابدار خميده را ارائه دهند. همانگونه که پرتو ليزري در يک مسير ژئودسيک (کوتاهترين مسير در يک فضاي خميده) حرکت ميکند، درنتيجهي شتاب خود، همين مسير را بهصورت خميده ميپيمايد. بهتازگي پالسهاي نوري شتابدار در فضاي تخت مورد بررسي قرار گرفتهاند، بهطوري که درنتيجهي اين شتاب، پالس نوري مسير تخت را بهصورت خميده ميپيمايد. بررسي مسير نور شتابدار روي يک سطح خميده، احتمالات بيشتري را براي ما نمايان خواهد کرد. اين پديده با نسبيت عام توضيح داده ميشود. براي مثال اين پديده بهوسيلهي لوازم اپتيکي در آزمايشگاه، بررسي ميشود. فيزيکدانهاي مؤسسهي تکنولوژي تخنيون، آناتولي پاتسيک، ميشل بندرس و موردسيا سگو، به همراهي ريوکا بکنشتايند از دانشگاه هاروارد، مقالهاي در مورد پالسهاي نوري شتابدار در فضاي خميده در مجلهي Physical Review X منتشر کردند. پاتسيک در مصاحبهاي با Phys.org گفت: اين کار درهاي جديدي در زمينهي مطالعهي پالسهاي نوري شتابدار باز ميکند. تابهحال پالسهاي نوري شتابدار، تنها در فضاي تخت بررسي شدهاند و در اين کار، پالسهاي نوري شتابدار در يک فضاي خميده بررسي ميشوند. در اين آزمايش، پژوهشگران يک پالس ليزري معمولي را با بازتاب از يک جداکنندهي فضايي (Spatial modulator)، به پالس ليزري شتابدار تبديل ميکنند. طبق توضيح پژوهشگران، اين کار محدوديتي بر طول موج پالس نوري اعمال ميکند. درنتيجهي اين عمل، علاوه بر شتابدار شدن پالس نوري، ساختار طول موجي آن نيز محبوس ميشود؛ به اين معني که هنگام انتشار موج در يک محيط خميده، هيچ قسمتي از اين موج به بيرون انتشار پيدا نميکند. اين در حالي است که امواج عادي ميتوانند از محيط انتشارگر به بيرون نشر کنند. پس از اين، پالسهاي نوري به يک حباب لامپ ملتهب هدايت ميشوند. اين لامپ ملتهب براي پراکنده کردن اين امواج طراحي شده است تا انتشار آنها را قابل ديدن کند. زمانيکه نور از محيط اين لامپ ملتهب عبور ميکند، پالس نوري شتابدار از مسير ژئودسيک خود منحرف ميشود. براي مقايسه، پژوهشگران يک پالس نوري بدون شتاب را به محيط لامپ ملتهب وارد کردند و مشاهده کردند که اين پالس نوري بدون انحراف از مسير مستقيم، به راه خود ادامه ميدهند. پژوهشگران توانستند با مقايسهي مسير پالس نوري در اين دو آزمايش، شتاب پالس نوري شتابدار را تخمين بزنند. با اينکه شتاب پالس نوري، زماني که در يک محيط تخت حرکت ميکند با پهناي پالس تخمين زده ميشود، پژوهش اخير نشان داده است که شتاب پالس نوري با دو پارامتر پهناي پالس و خميدگي محيط لامپ ملتهب اندازهگيري ميشود. در نتيجه، مسير پالس نوري با توجه به خميدگي محيط لامپ، بهصورت دورهاي تغيير ميکند. شتابدار کردن پالسهاي نوري استفادههاي زيادي ميتواند داشته باشد؛ از جمله اينکه ميتوان از آن براي تحقيق نسبيت عام استفاده کرد. پاتسيک گفت: معادلات اينشتين در مورد نسبيت عام در کنار ديگر مسائل، تحولات امواج الکترومغناطيسي در محيط خميده را توضيح ميدهد. نسبيت عام و معادلات انشتين توضيح ميدهد که تحولات امواج الکترومغناطيس در محيط خميده، با انتشار اين امواج در محيطي با پارامترهاي الکتريکي و مغناطيسي متغير، معادل است. اين آغازي براي شناخت پديدههاي مربوط به نسبيت عام بهوسيلهي امواج الکترومغناطيسي است. از جملهي اين پديدهها، عدسي گرانشي، حلقههاي انشتين و انتقال به سرخ و انتقال به آبي گرانشي را که در گذشته و حال مورد مطالعه قرار گرفتهاند، ميتوان نام برد. از نتايج بهدستآمده ميتوان در تکنيکهايي براي کنترل نانوذرات موجود در رگهاي خوني استفاده کرد. پالسهاي پلاسمايي شتابدار ( در آنها بهجاي نور از نوسانات پلاسما استفاده ميشود) ميتوانند براي انتقال توان از يک نقطه به نقطهي ديگر در يک محيط خميده استفاده شوند. پژوهشگران قصد دارند اين امکانات را در آينده بيشتر بررسي کنند. پاتسيک گفت: ما اکنون در حال بررسي انتشار امواج در محيط خميدهي باريکتر هستيم. ما همچنين پديدههاي خطي و غير خطي موجي را بررسي ميکنيم. همراهان عزيز، آخرين خبر را بر روي بسترهاي زير دنبال کنيد: آخرين خبر در تلگرام https://t.me/akharinkhabar آخرين خبر در ويسپي http://wispi.me/channel/akharinkhabar آخرين خبر در سروش http://sapp.ir/akharinkhabar آخرين خبر در گپ https://gap.im/akharinkhabar