Licht kan worden opgevat als een golf of een verzameling deeltjes, heb ik(=as) op school geleerd. Tikje verwarrend, maar ik weet die ’tweeslachtigheid’ aan onbegrip over wat licht is: soms kwam het beter licht op te vatten als golf en soms als deeltje (foton). Nu schijnt er licht uit het ‘niets’ te kunnen komen en daar ook weer in te verdwijnen. Huh?
Tijd is een vreemde dimensie. In tegenstelling tot de ruimtelijke dimensie is het een eenrichtingsverkeer, want de klok gaat altijd vooruit en nooit achteruit, stelt het persbericht, maar dat is volgens mijn bescheiden mening niet (geheel) waar.
Tijd is iets raars. Misschien mede daardoor heeft tijd minder aandacht gekregen in de natuurkunde dan ruimte, maar vooruitgang in het onderzoek naar ruimtetijdkristallen (objecten met herhalende patronen in tijd en ruimte) heeft geleid tot een nieuwe bejegening van tijd in de natuurkunde.
Onderzoekersters van de universiteit van Rostock en van Birmingham hebben nu ontdekt dat licht zich aan een specifiek punt in de ruimtetijd kan ‘vastklampen’. “Het is bijna bijbels”, grapt Alexander Szameit: “In het begin is er niets. Dan zegt de natuurkunde: ‘Laat er licht zijn!’ en er is echt licht – rond een enkel, precies gedefinieerd punt in de tijdruimte.”
Die vluchtige lichtflitsen, hoe kort ook, zijn niet toevallig maar hebben diepe wiskundige wortels, legt Hannah Price van de universiteit van Birmingham uit: “Topologie, een misschien wat abstracte maar zeer fundamentele en consequente tak van de wiskunde, schrijft hier feitelijk een bepaald fysisch gedrag voor.” Om deze reden en vanwege het eerder genoemde ‘eenrichtingsverkeer’ van de tijd, zouden zulke ruimtetijdtopologische gebeurtenissen ook een unieke robuustheid verschaffen tegen externe verstoringen (hoe is mij=as volstrekt duister).

De onderzoekersters ontdekten dat deze verschijnselen een inherente bescherming bieden tegen willekeurige veranderingen en verstrooid licht. “Dit is iets waar alle andere bekende lichttoestanden vatbaar voor lijken te zijn”, legt medeonderzoeker Joshua Feisuit. Die bescherming zou de robuuste vormgeving van lichtgolven mogelijk maken in belangrijke toepassingen zoals beeldvorming, communicatie en lasers.

Perspectieven

Dan speculeren wetenschappersters vaak meteen over nieuwe perspectieven voor de natuurkunde, zonder meteen te bedenken welke. De ontdekking zou ook de noodzaak tonen om de rol van tijd en ruimtetijd in de wetenschap opnieuw te overdenken te onderzoeken.

Bron: idw-online.de