Kad neka vrsta valova (bili oni morski ili električni) prolazi kroz određeni medij, valovi se razbijaju i granaju, a za sobom ostavljaju trag poput delte rijeke ili razgranatog drveta.
Pročitajte i ovo
Do sad su znanstvenici takvo grananje zabilježili kod zvučnih i oceanskih valova te struje. No, zahvaljujući jednostavnom eksperimentu koji je uključivao sapunicu i laser, grananje su zabilježili i kod svjetla.
Znanstvenici Instituta tehnologije u Izraelu i Sveučilišta centralna Florida proučavali su način na koji se različiti tokovi granaju prilikom prolaska kroz različite medije. Naime, da bi došlo do grananja, struktura medija mora biti nasumična, a varijacije prostora unutar strukture trebaju biti veće od valne dužine toka. Ako se ispune svi preduvjeti, dolazi do malih varijacija i fluktuacija u strukturi medija, zbog čega se tok razbija i grana.
Ako vam sve to zvuči jako asptraktno i komplicirano, možda je najbolje da pogledate video koji su napravili za časopis Nature. U njemu se vidi kako se laser probija kroz sapunicu te u konačnici dijeli i grana.
Iako možda na prvi pogled izgleda kao nešto što bi svatko od nas mogao napraviti u kućnoj radinosti, ovaj eksperiment zapravo nije lako ponoviti. Laser treba biti usmjeren između dva sloja surfaktanta, odnosno tekućina koje smanjuju površinsku napetost. Kako bi to napravili, znanstvenici su uveli optičko vlakno u membranu zakrivljenog sloja sapunice. Tako su mogli promatrati kako se svjetlost "lomi" na površini mjehurića sapunice, a kad su površinu osvjetlili sa slabim bijelim svjetlom vidjeli su i razlike u debljini površine koje su odgovorne za grananje svjetla.
No, zašto je to važno? Jer bi ovo otkriće moglo pomoći u istraživanju opće teorije relativnosti. Naime, ako se u eksperimentu upotrijebi deblji sloj medija, to bi moglo rezultirati grananjem u tri dimenzije, što je fenomen o kojem se dugo teoretiziralo, ali do sad nije dokazan.
Tanki slojevi sapunice mogli bi se oblikovati u različite zaobljene površine kako bi se proučavalo grananje toka u zaobljenom prostoru. Upravo su eksperimenti u zaobljenom prostoru povezani s općom teorijom relativnosti, zapisali su znanstvenici u svom istraživanju objavljenom u časopisu Nature.
