ساخت مواد جدیدی که قوانین فیزیک نور را نقض می کنند

به گزارش خبرگزاری مهر، اولین موادی که می توانند نور را به روشی عجیب و غبرعادی منحرف کنند ایجاد شدند. این مواد همانند اتاق آینه ها می توانند پدیده های نوری عجیبی را تولید کنند که این پدیده ها قوانین فیزیک را نقض می کنند. این مواد را گروهی از محققان مدرسه مهندسی و علوم کاربردی هاروارد توسعه داده و نتایج یافته های خود را در تازه ترین شماره مجله علمی ساینس منتشر کرده اند. کنترل و تغییر مسیر نور یکی از مهمترین چالشهای علوم کاربردی است. این کنترل به دانشمندان اجازه می دهد که اجسام و فناوریهای غیرممکنی چون ابزارهای نامرئی کننده و لنزهای تخت را بسازند.

"به گزارش خبرگزاری مهر، اولین موادی که می توانند نور را به روشی عجیب و غبرعادی منحرف کنند ایجاد شدند"بسیاری از پدیده های نور از جمله بازتابش و تفرق پدیده هایی هستند که به سادگی قابل مشاهده اند و با استفاده از قوانین ریاضی می توان محدوده گسترش یک پرتو نور را زمانی که منعکس می شود (بازتابش) و زمانی که با عبور از یک جرم متفاوت از مسیر خود منحرف می شود (تفرق) محاسبه کرد. در این تحقیق مشاهده شد که معادلات عادی فیزیک برای شرح رفتار عجیب نور با این ماده جدید ناکافی هستند. یک تصویر شبیه سازی شده از تیم تحقیقاتی سازنده این ماده که رفتار عجیب نور را نشان می دهد این ماده یک فیلم نازک فلزی است که از یک سری از آنتنهای کوچکی که از جنس طلا هستند تشکیل شده است. این فیلم روی یک سطح سیلیکونی را پوشانده است. این نانوساختار در یک مقیاس بسیار کوچکتر از یک طول موج نور است.

هر آنتن همانند یک رزوناتور رفتار می کند که نور را به دام می اندازد و بخشی از انرژی آن را قبل از اینکه آزاد شود می رباید. به این ترتیب دسته پرتوهای نوری ایجاد می شوند که بر روی آنتن های سطح ماده به روشی اختیاری بازتابش و متفرق می شوند. این محققان در این خصوص توضیح دادند: "قوانین فیزیک نور از قرنها مورد توجه بوده اند. اکنون ما نشان دادیم که با تغییر و مهندسی نور می توانیم پدیده های جدیدی ایجاد کنیم. در این تحقیق، قوانین بازتابش و تفرق نور با یک مدلسازی جدید شیک و ساده ریاضی تغییر کرده اند.".