Alcuni ricercatori della University of Central Florida sono riusciti, per la prima volta, a controllare la velocità della luce. In realtà, non si tratta solo di poter orientare un impulso luminoso verso il basso o verso l’alto: i ricercatori sono riusciti a far in modo che un raggio di luce possa tornare indietro!

L’importanza di un fascio di luce

La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications, in cui si sottolinea quanto questo risultato sia di straordinaria importanza, non solo per l’abbattimento in sé della nuova frontiera, ma ancor di più per permettere in un futuro non troppo lontano di migliorare la cosiddetta comunicazione ottica: quella particolare tecnica che sfrutta i fasci di luce per far viaggiare le informazioni. Grazie a questo esperimento anche la quantità di dati perduti potrebbe drasticamente calare.

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Schematizzazione della comunicazione ottica.
Crediti: www.google.com

Questo perché, con l’avvento delle nuove tecnologie, saranno sempre più i dati caricati online (basti pensare ad alcuni ospedali che sono interamente dotati di cartelle cliniche digitali), ed il loro trasferimento dovrà garantire una perdita di informazioni contenuta.

Come “controllare” la luce

I primi passi verso il controllo della velocità della luce sono stati mossi, verso tale fenomeno, sfruttando particolari dispositivi e/o materiali che potessero deviare dei fasci di luce. In sostanza, basta “dirigere” la luce verso un particolare tipo di materiale o strumento facendola passare verso lo stesso per ottenere un effetto desiderato (ad esempio la sua deviazione o addirittura la sua riflessione).

La particolarità della nuova scoperta è insita nel fatto che non è utilizzato alcun tipo di apparecchio per alterare la traiettoria della luce.

Si tratta del primo caso in assoluto in cui pulsazioni di luce sono controllate nello “spazio libero”,

asserisce infatti il co-autore dello studio Ayman Abouraddy dall’UFC’s College of Optics and Photonics.

I due autori, Ayman Abouraddy e Esat Kondakci, hanno dunque affermato di aver dimostrato di poter controllare gli impulsi luminosi, accelerandoli di 30 volte rispetto alla velocità della luce, rallentandoli, o addirittura invertendone la traiettoria.

Attenzione, ciò non vuol dire letteralmente “prendere un fotone ed accelerarlo”, ma variare alcune proprietà della velocità della luce, da non confondere con il modulo della stessa. Come è noto, imprimere una variazione di velocità (in modulo, direzione, verso o altro in un discorso più generale), vuol dire di fatto imprimere una accelerazione.

Il dispositivo adottato per raggiungere un tale risultato è l’SLM (Spatial Light Modulator), ossia uno strumento capace di imporre una variabilità in ampiezza, fase o polarizzazione nelle coordinate spaziali e temporali di un’onda luminosa.

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Ricostruzione di un’onda luminosa.
Crediti:
Yasser Ali

Siamo stati capaci di riorganizzare le proprietà spaziali e temporali della luce mescolandole letteralmente tra loro. In questo modo, sono variati i rispettivi gradi di libertà delle stesse poiché è stata riorganizzata l’energia di un impulso luminoso. In questo modo è stato possibile controllarlo

Entusiasti dei risultati ottenuti, i ricercatori sono convinti che questo sarà solo un punto di partenza per lo studio sempre più approfondito delle proprietà della luce.

Fonti: https://phys.org/news/2019-04-researchers-develop-way-to-control.html?fbclid=IwAR06NIB-BlEzBaMQyzJzJtLLf01x-8nqAkWraD3PmMeoRPMm3qdNkbxPTLc

https://phys.org/news/2018-11-focus-lasers-space.html