Το φως, ή αλλιώς η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι ίσως το φυσικό φαινόμενο που έχει ερευνηθεί περισσότερο από κάθε άλλο τους τελευταίους αιώνες και στην πορεία αυτή έχει αποκαλύψει πολλές πτυχές της λειτουργίας του κόσμου μας.
Δύο από τις κύριες ιδιότητές του, είναι η ικανότητά των σωματιδίων που το απαρτίζουν, των φωτονίων, να μεταφέρουν ορμή όπως επίσης και ενός είδους στροφορμής που στη κβαντική θεωρία ονομάζεται σπιν. Οι δύο αυτές ιδιότητες διαδραματίζουν ένα πολύ σημαντικό ρόλο στα καθημερινά φαινόμενα που παρατηρούμε γύρω μας καθώς επηρεάζουν την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη.
Τρεις ερευνητές ανακάλυψαν παρόλα αυτά μία ακόμη άγνωστη έως σήμερα ιδιότητα, την οποία φέρει ένα συγκεκριμένο είδος φωτός που μεταφέρεται με παροδικά κύματα. Τα παροδικά κύματα είναι μία κατηγορία κυμάτων που φθίνουν με εκθετικό ρυθμό καθώς απομακρύνονται από την πηγή που τα εξέπεμψε.
Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων τους με παροδικά κύματα, οι Κονσταντίν Μπλιόκ, Αλεξάντρ Μπεκσάεφ και Φράνκο Νόρι εντόπισαν πως οι εγκάρσιες συνιστώσες της ορμής και του σπιν αυτών των κυμάτων ήταν προσανατολισμένες σε ορθή γωνία ως προς το επίπεδο της διάδοσης, ενώ ανακάλυψαν και μία απρόσμενη συσχέτιση της ορμής με την πόλωση των κυμάτων, αντίθετη με αυτή που εμφανίζεται στο σύνηθες φως.
«Είχαμε μία μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσουμε βασικές ιδιότητες που μέχρι σήμερα παρέμεναν κρυφές και θεωρούνταν ακόμη και αδύνατες», εξηγεί ο Κονσταντίν Μπλιοκ από το ερευνητικό κέντρο RIKEN στην Ιαπωνία. «Αν και αυτές οι εκπληκτικές ιδιότητες φαίνεται πως βρίσκονται σε αντίθεση με ό,τι ξέρουμε για τα φωτόνια, δείχνουμε πως προκύπτει αυτό που είναι γνωστό ως η ορμή του σπιν, μία αινιγματική ποσότητα που προβλέφθηκε θεωρητικά πριν από 70 χρόνια ώστε να εξηγήσει το σπιν των κβαντικών σωματιδίων», καταλήγει.
Τα αποτελέσματα αυτά ανοίγουν ένα νέο κεφάλαιο στη μελέτη της ορμής και του σπιν των κλασικών και κβαντικών πεδίων και προβλέπουν νέες αλληλεπιδράσεις μεταξύ της ύλης και των παροδικών κυμάτων φωτός.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.
