Японские ученые смогли изменить траекторию луча света, как будто на него воздействовала сила тяжести. Аккуратно деформировав фотонный кристалл, исследователи активировали «псевдогравитацию», которая притянула частицы света. Открытие может найти применение в оптических системах.
Одна из странных особенностей Общей теории относительности — воздействие ткани пространства-времени на свет. Благодаря этому явлению объекты с крайне большой массой — черные дыры или целые галактики — искажают свет, попадающий в зону их действия, и увеличивают отдаленные объекты, как линзы. Этот же эффект оказалось возможно воспроизвести в фотонных кристаллах, пишет New Atlas.
Фотонные кристаллы используются для управления светом в оптических устройствах и обычно изготавливаются из нескольких материалов, образующих повторяющуюся структуру. Согласно теории, деформации в этих кристаллах способны перенаправлять световые волны, как космические гравитационные линзы. Этот феномен был назван псевдогравитацией.
В новом исследовании команда ученых из Университета Тохоку подвергла эту идею проверке на примере фотонного кристалла из кремния. Они деформировали его структуру так, чтобы ячейки решетки, изначально одинаковые и расположенные на расстоянии 200 мкм друг от друга, деформировались вдоль поверхности. Затем в кристалл был направлен пучок света в терагерцовом диапазоне.
С противоположной стороны в кристалле было сделано два выходных отверстия, одно выше точки входа, другое ниже. Если псевдогравитация не работала бы, луч прошел бы по прямой и не вышел бы обратно. Но в деформированном кристалле волны света успешно исказились и вышли через нижнее отверстие.
С научной точки зрения это означает, что фотонные кристаллы могут использовать для создания гравитационных эффектов. А на практике этот метод можно использовать для управления светом в оптических системах и прочих устройствах, например, в сетях 6G.
Источник: https://www.nanonewsnet.ru/