Αυτή η νέα ιδιότητα, του επιτρέπει να συστρέφεται και να περιστρέφεται από μόνο του, σαν ένα αόρατο τιρμπουσόν, καθώς ταξιδεύει στο κενό, χωρίς να χρειάζεται να περάσει μέσα από ειδικούς γυάλινους φακούς ή κάτοπτρα.

Η αναπάντεχη αυτή ανακάλυψη, ανατρέπει παγιωμένες επιστημονικές υποθέσεις σχετικά με τη συμπεριφορά των φωτεινών δεσμών. Μέχρι σήμερα, η επιστήμη υποστήριζε ότι για να αποκτήσει μια ακτίνα φωτός περιστροφική κίνηση, έπρεπε υποχρεωτικά να προσκρούσει πάνω σε συγκεκριμένα κατασκευασμένα υλικά, που άλλαζαν την πορεία της. Η νέα αυτή ανακάλυψη ανατρέπει τα πάντα, καθώς αποδεικνύει ότι αν προετοιμάσουμε τη δέσμη με μια συγκεκριμένη αρχική γεωμετρική δομή, το φως γεννά αυτές τις περιστροφές εντελώς αυθόρμητα κατά τη διάρκεια της διαδρομής του.

Για να γίνει εύκολα κατανοητό αυτό το φαινόμενο, μπορούμε να φανταστούμε μια μπάλα του μπόουλινγκ που τη ρίχνουμε σε έναν απόλυτα λείο διάδρομο. Κανονικά, η μπάλα θα γλιστρούσε σε ευθεία γραμμή χωρίς να στρίβει, εκτός αν συναντούσε κάποιο εμπόδιο στον δρόμο της. Οι φυσικοί όμως κατάφεραν να σχεδιάσουν το φως με τέτοιο τρόπο, ώστε η φωτεινή δέσμη να ξεκινά σε ευθεία γραμμή και, ξαφνικά, να αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό της εντελώς μόνη της. Αυτή η αυτόνομη συμπεριφορά δημιουργεί ξεχωριστές περιοχές μέσα στην ίδια τη δέσμη, όπου το φως στριφογυρίζει, είτε προς τα δεξιά είτε προς τα αριστερά, εμφανίζοντας μια ιδιότητα που ονομάζεται χειρομορφία.

Το φως δεν αποφασίζει ποτέ στην τύχη για την κατεύθυνση της περιστροφής του, αλλά ακολουθεί τυφλά έναν αυστηρό μαθηματικό χάρτη, που έχουν σχεδιάσει οι επιστήμονες πριν από την εκτόξευσή του. Η κατεύθυνση προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά είναι προκαθορισμένη από την αρχική εσωτερική γεωμετρία της δέσμης, μια ιδιότητα που ονομάζεται τοπολογία. Μπορούμε να φανταστούμε μια λωρίδα από χαρτί, την οποία στρίβουμε μια φορά και μετά ενώνουμε τις δύο άκρες της, δημιουργώντας μια κορδέλα του Μέμπιους. Αν χαράξουμε μια γραμμή με ένα μολύβι πάνω της, η πορεία μας θα αναγκαστεί να ακολουθήσει τις στροφές του χαρτιού, πηγαίνοντας πότε από τη μία πλευρά και πότε από την άλλη, χωρίς εμείς να αλλάξουμε την κατεύθυνση του χεριού μας. Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, το φως αναγκάζεται να στρίψει, επειδή ακολουθεί τις αόρατες γεωμετρικές πτυχές που του έχουν επιβάλει οι επιστήμονες.

Οι φυσικοί προγραμματίζουν το φως και γράφουν στο εσωτερικό του, χρησιμοποιώντας ψηφιακές συσκευές που ονομάζονται χωρικοί διαμορφωτές φωτός. Αυτά τα μηχανήματα αποτελούνται από εκατομμύρια μικροσκοπικούς υγρούς κρυστάλλους, παρόμοιους με αυτούς που βρίσκονται στις οθόνες των κινητών μας τηλεφώνων. Όταν μια απλή ακτίνα λέιζερ πέφτει πάνω σε αυτή την ψηφιακή επιφάνεια, κάθε κρύσταλλος καθυστερεί ή στρίβει ένα απειροελάχιστο τμήμα της δέσμης, σύμφωνα με τις εντολές ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή. Η διαδικασία μοιάζει με μια μεταλλική σφραγίδα που πιέζει ένα κομμάτι μαλακό κερί και χαράζει πάνω του ανάγλυφα σχέδια, κορυφές και κοιλώματα. Αυτά τα χαραγμένα μοτίβα αποτελούνται από τις ίδιες τις ιδιότητες του φωτός και κάθε ξεχωριστή μαθηματική στροφή αντιστοιχεί σε έναν συγκεκριμένο ψηφιακό κώδικα.

Η συγκεκριμένη ανακάλυψη δεν αποτελεί απλώς ένα θεωρητικό παιχνίδι, αλλά μια εξέλιξη που θα μεταμορφώσει την καθημερινή μας τεχνολογία.

Κάθε τέτοια στροφή στο σχήμα του φωτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα ψηφιακό κουτί αποθήκευσης πληροφοριών, επιτρέποντας στα δίκτυα των οπτικών ινών να μεταφέρουν τεράστιους όγκους δεδομένων με ασύλληπτες ταχύτητες για ένα πολύ πιο γρήγορο Ίντερνετ. Το γραμμένο μήνυμα παραμένει κλειδωμένο μέσα στην τοπολογία της δέσμης και δεν αλλοιώνεται, ακόμα και όταν το φως ταξιδεύει μέσα στο απόλυτο κενό του διαστήματος.

Παράλληλα, επειδή πολλά χημικά στοιχεία στα φάρμακα είναι χειρόμορφα, δηλαδή υπάρχουν σε δύο εκδοχές, σαν το αριστερό με το δεξί χέρι, αλλά έχουν τελείως διαφορετικές επιδράσεις στον άνθρωπο, αυτό το έξυπνο φως θα βοηθήσει τους επιστήμονες να τις διακρίνουν με απόλυτη ακρίβεια, ανοίγοντας τον δρόμο για τη δημιουργία πιο ασφαλών φαρμακευτικών σκευασμάτων και τις ιατρικές αναλύσεις πολύ πιο γρήγορες και ασφαλείς.

^{photo: pixabay}