Fiziķi ir uzbūvējuši gredzenu, kurā gaismas pātagas impulsi riņķo ap otru, un parastie noteikumi, kas nosaka gaismas izturēšanos, vairs netiek piemēroti.
Normālos apstākļos gaisma parāda noteiktus fiziskas simetrijas bērnus. Pirmkārt, ja jūs atskaņotu gaismas uzvedības lenti uz priekšu un pēc tam atpakaļ, jūs redzētu, ka tā uzvedas vienādi laika gaitā virzoties abos virzienos. To sauc par laika maiņas simetriju. Un, otrkārt, gaismai, kas var pārvietoties pa pasauli kā vilnis, ir tā sauktā polarizācija: kā tā svārstās attiecībā pret viļņa kustību. Šī polarizācija parasti nemainās, nodrošinot cita veida simetriju.
Bet šīs gredzenveida ierīces iekšpusē gaisma gan zaudē laika maiņas simetriju, gan maina tās polarizāciju. Gredzena iekšpusē gaismas viļņi pagriež apļus un rezonē viens ar otru, radot efektus, kas parasti nepastāv ārējā pasaulē.
Pētnieki jau zināja, ka noteiktos apstākļos, kad gaisma rēgojas ap optisko gredzenu iekšpusi, tā var zaudēt savu laika maiņas simetriju. Tā viļņu virsotnes neparādās vietā, kur to nosaka simetrija, optiskā gredzena iekšpusē. Bet jaunā rakstā, kas publicēts ceturtdien (10. janvārī) žurnālā Physical Review Letters, Nacionālās fizikālās laboratorijas komanda parādīja, ka tas var notikt vienlaikus ar spontānām polarizācijas izmaiņām.
Kad komanda rūpīgi iesūknēja lāzera gaismas impulsus ierīcē, ko sauc par “optiskā gredzena rezonatoru”, gaismas virsotnes sakārtojās tādos veidos, kas nav iespējami laika maiņas simetrijas apstākļos. Riņķojot viens otram, viņi veidoja modeļus, kas laika gaitā darbojas tikai vienā virzienā. Tajā pašā laikā gaisma zaudēja vertikālo polarizāciju - tās viļņi pārstāja virzīties stingri augšup un lejup un tā vietā veidoja elipses.
Šis pētījums, teikts fiziķu paziņojumā, paver jaunas durvis manipulēšanai ar gaismu. Tas pētniekiem ļaus strādāt precīzāk un nākt klajā ar jauniem optisko shēmu dizainiem, kas izmanto tādas ierīces kā atomu pulksteņi un kvantu datori. Un tas zinātnei stāsta kaut ko par gaismu, ko tā vēl nekad nebija zinājusi.
