ایجاد نور فراکتال با استفاده از لیزر برای نخستین بار

دانمشندان پس از گذشت بیست سال از پیش‌بینی احتمال امکان ایجاد نور برخال توانستند این نور را با استفاده از یک لیزر و دو آینه کروی تولید کنند.

پس از گذشت دو دهه از پیش‌بینی احتمال ایجاد نور برخال (فراکتال)، دانمشندان توانستند با استفاده از یک لیزر، این نور را تولید کنند. آن‌ها نه‌تنها توانستند این نور را تولید کنند، بلکه نشان دادند که نور برخال می‌تواند به‌جای دو‌بعدی به‌صورت سه‌بعدی ایجاد شود.

تیم پیشرو در دستیابی به این موفقیت می‌گوید که نمایش یکی از الگوهای رایج طبیعت با استفاده از فناوری ساخت بشر می‌تواند فرصت‌های جدیدی را در همه‌ی زمینه‌های ارتباطات و تصویربرداری ایجاد کند.

شما لازم نیست مدت زمان زیادی را صرف پیدا کردن این شاهکار هندسی در طبیعت بکنید، این‌ اشکال همه‌جا هستند از دانه‌های برف گرفته تا دانه‌های نمک. اما معلوم شد که کشف آن‌ها در نور لیزر به مشاهدات خاصی نیاز دارد که بسیار دقیق کالیبره شدند.

نور مقطعی/ Fractal light

مقطع الگوی نور برخال (دانشگاه ویتس)

جوهانس کورشیل، یکی از پژوهشگران این گروه از دانشگاه گلاسکو در انگلستان در این‌باره گفت:

آنچه که درباره این موضوع شگفت‌انگیز است این است که همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، تنها وسیله‌ی لازم برای نشان دادن این نور یک لیزر ساده با دو آینه‌ی کروی جلا داده شده است.

این نور همیشه آنجا بوده است، فقط اگر به مکان درستی نگاه نمی‌کردید، دیدن آن سخت بود.

اندرو فُربز، یکی دیگر از اعضای گروه پژوهشی از دانشگاه ویتواتزرند در آفریقای جنوبی در این‌باره گفت:

با نگاه کردن به مکان نادرست در لیزر شما تنها یک لکه نور ناچیز را می‌دیدید.

 به‌جای درست نگاه کنید، جایی‌که تصویربرداری اتفاق می‌افتد و در این‌صورت می‌توانید نورهای برخال را ببینید.

آن پیش‌بینی اشاره‌شده توسط کورشیل، مقاله‌ای است که در سال ۱۹۹۹ بعد از آن منتشر شد که پژوهشگران کشف کردند دستکاری‌های خاصی در لیزر می‌تواند باعث ایجاد نور برخال شود. اما این اولین باری است که می‌توان این نورها را واقعاً دید. در این پژوهش از روشی که نور لیزر به‌صورت دوره‌ای عقب و جلو می‌رود و پرش آن بین آینه‌ها و تکرار نور روی خودش برای تقلید از الگوهای تکرار مقطع در طبیعت استفاده شده است.

نور مقطعی/ Fractal light

نور برخال تولید شده با استفاده از لیزر (دانشگاه ویتس)

ازطریق کنترل دقیق نور لیزر در آینه‌های کروی، دانشمندان توانستند هر زمان که نور به نقطه‌ی قابل مشاهده بازمی‌گشت، نسخه کوچکتر یا بزرگتر از آن را بگیرند که منجر به تشکیل نورهای برخال شد. این نقطه از مشاهدات، صفحه‌ی تصویر معمولی نامیده می‌شد، و نیازمند نگاه کردن به داخل خود اپتیک لیزر است نه پرتو نور خارج‌شده از آن.

نور مقطعی/ Fractal light

ابزار لیزر مورد استفاده در آزمایش‌ها (دانشگاه ویتس)

هنوز روزهای اولیه کشف این موضوع است و در مورد نحوه استفاده از آن در آینده صحبت خاصی نشده است. ولی طبق پژوهش‌ها، کاربرد این کشف در تصویربردای سرتاسری بالقوه، شبکه‌ها، فناوری آنتن و پزشکی قابل‌توجه است.

نورهای برخال رابطه‌ی نزدیکی با نظریه‌ی آشوب (که به‌عنوان اثر پروانه‌ای نیز شناخته می‌شود) دارند، که می‌گوید یک تغییر کوچک در طبیعت می‌تواند نتایج بزرگ و غیر قابل پیش‌بینی به‌دنبال داشته باشد. نورهای برخال می‌توانند به طراحی برخی از این سیستم‌های پیچیده‌ی دینامیکی کمک کنند و داشتن ژنراتورهای تولید نورهای برخال ممکن است به درک بهتر از اینکه جهان چگونه در مقیاس بزرگ کار می‌کند، کمک کنند.

پژوهشگران امیدوارند که بتوانند لیزرهای سفارشی قادر به تولید طرح‌های نورهای برخال هنگام تقاضا را توسعه دهند، این دسته از لیزرها، برای مهندسان و دانشمندان بسیار مفید خواهند بود.این پژوهش جدید منجر به پیش‌بینی دیگری شد: تصاویر دو بعُدی ایجادشده در اینجا، ممکن است روزی با استفاده از ساختار برخال موجود در محور دیگر در داخل لیزر به‌صورت سه بُعدی نیز ساخته شوند.

فُربز در این‌باره به مجله کانورژن گفت:

این طبیعت علم است: پاسخ به سوالات قدیمی ناگزیر منجر به سوالات جدید و حتی پیچیده‌تر خواهد شد.

بنابراین اگرچه یک فصل بسته شده است، فصل دیگری کاملاً نانوشته باقی می‌ماند.

منبع sciencealert

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید