Wissenschaftler an der Universität von Zentralflorida in den USA wurde ein neuer Laserstrahl entwickelt, der nicht die typischen Gesetze der Lichtbrechung verwendet Physik .
Die Entdeckung könnte zu neuen Kommunikationstechnologien führen, die beispielsweise für die Kommunikation von Militär- und Verteidigungspersonal nützlich sind.
Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Naturphotonik am 22. Juni
'Raumzeitwellenpakete'
Der Begriff, den das Wissenschaftlerteam sein neues Laserstrahlsystem nennt, lautet "Raumzeitwellenpakete", die die Funktionsweise von Kommunikationstechnologien verändern können.
Um vorhandene Kommunikationsmethoden zu erläutern, folgen diese den sogenannten Snell'sches Gesetz . Einfach gesagt, die Wissenschaftler brechen Sie das Snellsche Gesetz in ihrer Studie auf, um zu erklären, wie es funktioniert: Wenn Sie einen Löffel in einem Glas Wasser betrachten, sieht der Löffel an der Stelle, an der er auf das Wasser trifft, gebrochen aus. Dies geschieht, weil das Licht langsamer durch das Wasser wandertals es durch Luft tut, und die Lichtstrahlen biegen sich, wenn sie ins Wasser eintreten.
Der neue Laserstrahl folgt jedoch nicht dieser physikalischen Regel, einem Grundgesetz des Lichts.
" Diese neue Klasse von Laserstrahlen hat einzigartige Eigenschaften, die gemeinsame Laserstrahlen nicht gemeinsam haben ", erklärte Ayman Abouraddy Hauptforscher der Studie.
"Raumzeitwellenpakete können so angeordnet werden, dass sie sich wie gewohnt verhalten, die Geschwindigkeit überhaupt nicht ändern oder in dichteren Materialien sogar ungewöhnlich schnell werden. Daher können diese Lichtimpulse gleichzeitig an verschiedenen Punkten im Raum ankommenZeit."
Ein Beispiel, anhand dessen das Team erklärt, wie das System funktioniert, lautet wie folgt: Wenn ein Flugzeug versucht, eine Nachricht an zwei U-Boote in derselben Tiefe zu senden, aber eines weiter vom Flugzeug entfernt ist als das andere, erhält das nächste U-Bootdie Nachricht schneller. Mit dem neuen Laserstrahl kommt die Nachricht jedoch gleichzeitig bei beiden U-Booten an, solange sie sich in derselben Tiefe befinden.
Das Team betont, dass der Laserstrahl in die spezielle Relativitätstheorie passt und nicht vollständig gegen die Gesetze der Physik . Ihre Forschung ändert keine Schwingungen mit Lichtwellen, sondern steuert die Geschwindigkeit, mit der sich die Spitzen der Lichtimpulse bewegen. Das Team hat dies mithilfe eines räumlichen Lichtmodulators erreicht.
"Die Raum-Zeit-Brechung widerspricht unseren Erwartungen, die sich aus dem Fermat-Prinzip ergeben, und bietet neue Möglichkeiten, den Lichtfluss und andere Wellenphänomene zu formen", erklärte Basanta Bhaduri , Mitautor der Studie.