ஸ்டாப்-மோஷன் ஃபோட்டான்கள்: உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட ஒளி துகள்கள்
மிலன் பாலிடெக்னிக் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஸ்டெபனோ லோங்கியுடன் இணைந்து ரோஸ்டாக் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் அலெக்சாண்டர் ஸ்ஸாமீட் மற்றும் அவரது இயற்பியல் குழு, ஒளி அலைகளின் ஒரு புதிய வகை மற்றும் முரண்பாடான நடத்தைகளைக் கண்டுபிடித்தது: ஒரு நுண்ணிய தொகுதியில் இறுக்கமாக வரையறுக்கப்பட்டிருந்தாலும், ஒரு புதிய வகை கோளாறு ஆப்டிகல் சிக்னல்களை தொலைதூர பகுதிகளில் திடீரென காட்ட அனுமதிக்கிறது. இத்தகைய திடீர் போக்குவரத்து முன்னர் சாத்தியமற்றது என்று கருதப்பட்டது, மேலும் ஒளி அலைகளின் தற்போதைய புரிதலை சவால் செய்கிறது. அவர்களின் கண்டுபிடிப்பு சமீபத்தில் நேச்சர் ஃபோட்டானிக்ஸ் என்ற புகழ்பெற்ற இதழில் வெளியிடப்பட்டது.
1958 ஆம் ஆண்டில், பில் ஆண்டர்சன் விஞ்ஞான சமூகத்தை ஆச்சரியப்படுத்தினார், தாமிரம் போன்ற ஒரு மின் கடத்தி திடீரென அதன் கடத்துத்திறனை இழந்து ஒரு மின்கடத்தாப் பொருளாக மாறும், அதன் அணு அணிக்கோவை ஒரு முக்கியமான நிலைக்கு அப்பால் குழப்பமடைந்தவுடன், இயற்பியலாளர்களின் வாசகங்களில் “சீர்குலைவு” எலக்ட்ரான்களின் கட்டுறா இயக்கத்தை நிறுத்தி, முன்னர் கடத்தும் பொருள் வழியாக எந்த மின்சாரத்தையும் பாய்ச்சுவதைத் தடுக்கலாம்.
‘ஆண்டர்சன் உள்ளூராக்கல்’ என்று அழைக்கப்படுவது கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் எல்லைக்கு வெளியே உள்ளது, மேலும் எலக்ட்ரான்களை ஒரு துகள்கள் மற்றும் அலைகள் என ஒரு குவாண்டம்-மெக்கானிக்கல் சிகிச்சை மட்டுமே அதன் விளைவாக உருவாகும் உலோக-இன்சுலேட்டர் மாற்றத்தை விளக்க முடியும். 1977 ஆம் ஆண்டில் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசில் பில் ஆண்டர்சன் ஒரு பங்கை வென்றது என்பது பொதுவாகப் பொருந்தும் என்பதை இன்று நாம் அறிவோம்: சீர்குலைவு இதேபோல் ஒலி அலைகள் அல்லது ஒளி கற்றைகளின் பரவலை அடக்குகிறது.
கல்லூரி முதல், ஒளியின் புதிரான பண்புகள் மற்றும் பொருளுடனான அதன் தொடர்பு ஆகியவை அலெக்சாண்டர் ஸாமீட்டைக் கவர்ந்தன. சமீபத்தில், ரோஸ்டாக் பேராசிரியரும் அவரது பட்டதாரி மாணவர்களான செபாஸ்டியன் வீட்மேன் மற்றும் மார்க் கிரெமர் ஒரு ஆச்சரியமான கண்டுபிடிப்பை மேற்கொண்டனர்: ஒவ்வொரு யதார்த்தமான உடல் அமைப்பும் தவிர்க்க முடியாமல் அதன் சூழலுடன் ஆற்றலை பரிமாறிக்கொள்கிறது, மேலும் இந்த ஆற்றல் பரிமாற்றம் சீர்குலைந்தவுடன், (ஒளி) அலைகளும் உள்ளூர்மயமாக்கப்படலாம். இந்த புதிய வகை சீர்குலைவு 1958 ஆம் ஆண்டில் பில் ஆண்டர்சன் கருதிய பொறிமுறையை மீறுகிறது, ஏனெனில் அவரது கணக்கீடுகள் சுற்றுச்சூழலுடன் எந்தவிதமான தொடர்புகளும் நடக்காது என்ற அனுமானத்தின் அடிப்படையில் அமைந்தன. “எங்கள் சோதனைகளில், சுற்றுச்சூழலில் ஆற்றல் பரிமாற்றம் சீரற்றதாக மாறியவுடன், விண்வெளியில் சிறிய பகுதிகளுக்கு ஒளி எவ்வாறு கவனம் செலுத்துகிறது என்பதை நாம் தெளிவாகக் காண முடிந்தது” என்று ஸாமீட் விளக்குகிறார்.
முதல் பார்வையில், இந்த முடிவுகள் போக்குவரத்தை நன்கு அறிந்த அடக்குமுறையின் பொதுமயமாக்கலாகவே தோன்றின. இருப்பினும், அவர்களுக்கு ஆச்சரியமாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் விரைவில் இதற்கு நேர்மாறாக கண்டுபிடித்தனர்: “முதலில், பிரகாசமான ஒளி புள்ளி திடீரென்று விண்வெளியில் முற்றிலும் வேறுபட்ட பகுதிகளுக்கு திடீரென குதித்து வருவதைப் பார்த்தபோது, எங்கள் கண்களை நாங்கள் நம்பவில்லை வழக்கமான ஒளி பரப்புதல் கோளாறால் முற்றிலும் பிடிக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும்.”
ஒளி அலைகளின் இதுவரை அறியப்படாத இந்த நடத்தைக்கு பொறுப்பு சுற்றுச்சூழலுடன் சிக்கலான ஆற்றல் பரிமாற்றம் ஆகும். பேராசிரியர் ஸாமீட் கூறுவதாவது, “இந்த விளைவு 5 கிலோமீட்டர் நீள ஆப்டிகல் ஃபைபரில் குறிப்பிட்ட புள்ளிகளுக்கு இடையில் ஒளி சமிக்ஞைகளைச் சுற்றிலும் மாற்ற முடியும் என்பதை நிரூபிக்க முடிந்தபோது மீதமுள்ள எந்த சந்தேகங்களும் மறைந்துவிட்டன.” இந்த முன்னோடி முடிவுகள் அடிப்படை அறிவியலுக்கான ஒரு கருத்தியல் முன்னேற்றமாகும், மேலும் அடிப்படை பொறிமுறையின் உலகளாவிய தன்மை ஒளியின் ஓட்டத்தை மட்டுமல்ல, ஒலி அல்லது துகள் அலைகளையும் வடிவமைக்க புதிய நுட்பங்களைத் தெரிவிக்கலாம்.
References: