Nova različica Einsteinovega problema razkriva nepričakovano fiziko

"Ta oblika, ki je rešila dolgoletno matematično uganko, povezano s ploščicami, je zdaj pokazala prej neznane fizikalne značilnosti, ko je bila izpostavljena laserski svetlobi. Ugotovitve so bile objavljene v Nature Communications in poudarjajo potencialni most med abstraktno matematiko in praktičnimi aplikacijami v optiki.

V nasprotju s tradicionalnimi periodičnimi sistemi ploščic, kot so medenice ali šahovnice, Smithov klobuk omogoča aperiodično pokrivanje površine brez ponavljanja. Njegova edinstvena geometrija je sprožila intenzivno zanimanje med znanstveniki, ki so začeli raziskovati širše posledice, ki presegajo čisto matematiko. V svojem najnovejšem delu je raziskovalna ekipa raziskovala optično obnašanje struktur, zgrajenih na zasnovi Smithovega klobuka.

Ti vzorci so razkrili presenetljivo lastnost: strukture so pokazale chiralnost, kar pomeni, da so pokazale "rokovitost", podobno kot levi in desnični predmeti. "Ta vrsta optičnega odziva se bistveno razlikuje od tistega, ki ga opazujemo v običajnih kvazikristalnih materialih", je pojasnil višji avtor Masaya Notomi.

Nadaljnji poskusi so pokazali, da se optični odzivi spreminjajo glede na smer in polarizacijo prihajajoče svetlobe. Ko so bile strukture zrcalne v resničnem prostoru, se je njihovo optično obnašanje ustrezno obrnilo. To je pokazalo na novo vrsto simetrično nadzorovanega optičnega odziva, ki povezuje strukturne lastnosti klobuka Smitha z njegovo interakcijo s svetlobo.

" Raziskava odpira nove poti za preučevanje presečišča kvaziperiodnega reda, kiralitete in simetrije. Ekipa verjame, da bi lahko strukture na osnovi monotona igrale vlogo pri razvoju naprednih optičnih naprav, ki so sposobne manipulirati z svetlobo na nepredstavljene načine.

Raziskovalci še naprej raziskujejo njegove lastnosti, oblika pa lahko še razkrije še več presenečenj tako v temeljni znanosti kot v uporabnem inženirstvu.