Распространение света в нормальных условиях происходит исключительно по прямой. Естественно, используя среды с разными коэффициентами преломления световой поток можно отклонить в ту или иную сторону. Однако это далеко не предел. Данные новейших исследований, проводимыми двумя независимыми научными группами, однозначно указывают на то, что пучок света сам по себе способен изгибаться вплоть до трехсот шести десяти градусов.
В нашем мире зачастую происходит так, что что-то новое не является таковым – это лишь хорошо забытое старое. В конце семидесятых годов физиками Нанадором Балашем (из американского Университета Стони-Брук) и Майклом Бери (из английского университета в Бристоле) было сделано открытие, согласно которому волны Эйри способны до некоторых пределах изгибаться, что происходит из-за взаимного наложения части световых волн. Однако только в две тысячи седьмом году исследовательской группе из американского Университета Центральной Флориды, расположенном в Орландо, удалось на практике показать данное явление с использованием современной лазерной технологии. Экспериментально была доказана способность луча изгибаться вплоть до восьми градусов.
Волны Эйри обладают способностью изгибаться благодаря тому, что представляют собой комбинации волн, в которой одна ведущая волна обеспечивают большую часть общей интенсивности луча света. В то же время более слабые волны имеют отставание на половину длины волны от предыдущей. Данные волны двух видов способны оказывать влияние друг на друга таким образом, что происходит заметное искривление ведущей волны в сторону, в то время как гасящие, хвостовые, волны отклоняются в противоположную. Кроме того, видимая часть луча Эйри практически не рассеивается при удалении от источника излучения, бесспорно превосходя в этом отношении лазерный луч, являющийся довольно когерентным.
Новейшие исследования, которые провела группа ученых из Израильского технологического института, расположенного в Хайфе под началом Мордехая Сегева, указывают на то, что существует способ изгибаться световой луч под любым углом, даже до угла в триста шестьдесят градусов. По словам исследователей ранее не удавалось добиться таких потрясающих результатов из-за ограниченности самой функции Эйри, позволяющей производить высокоточный расчет колебания волн лишь для небольших углов, другие же расчеты оставались приближенными. Группой ученых было принято решение использовать уравнения Максвелла, описывающие распространение в пространстве электромагнитных волн (и света в том числе). В результате исследователям удалось обнаружить решения, точно описывающие подбор фаз излучаемых волн света для получения изгибающегося светового пучка.
Другой группой ученых из Университета Франш-Конте (расположенного во Франции в городе Безансон) были произведены эксперименты, базирующиеся на сходных идеях. Однако в этом случае специалисты решили ограничиться модификацией изначальной функции Эйри. С использованием пространственного модулятора света, исследователями были подобраны фазы пучков лазерного излучения образом, для достижения искривления луча вплоть до углов в шестьдесят градусов.
Возможности потенциального применения искривленного лазерного луча практически безграничны. Уже сегодня ведутся серьезные разговоры о том, чтобы при помощи данных технологий создать оптический пинцет, который был бы способен совершать передвижения объектов по сложным траекториям, не вступая при этом в механическое соприкосновения с ними. Специалисты также собираются создать промышленные лазеры, способные выжигать в материалах отверстия под необходимыми углами. Теоретически подобные лазерные лучи могут с успехом быть использованы для осуществления лидарного видения объектов находящихся в непрямой видимости, а также для связи с космическими аппаратами, находящимися на обратной стороне планет. При помощи изогнутых лазеров также можно производить мониторинг территорий скрытых за естественными или искусственными препятствиями, что будет востребовано среди военных и охранных организаций.
В настоящее время учеными ведутся работы, целью которых является определение, применимы ли подобные решения для электромагнитных волн другого вида, в частности микроволнам и радиоволнам, ведь пучки этих волне, обладающие способностью огибать препятствия и не рассеивающиеся при этом в пространстве откроют новые, невиданные ранее, перспективы для их практической реализации.{odnaknopka}