"Laservarjo", joka näkyy tummana viivana sinisellä taustalla.
Luotto: R. A. Abrahao ja muut.
Luotto: R. A. Abrahao ja muut.
Tutkijat hyödyntivät optista ominaisuutta, jota kutsutaan ei-lineaariseksi absorptioksi, tämän ilmiön osoittamiseksi. Kokeessaan voimakas vihreä laser kulki rubiinikristallin läpi, muuttaen paikallisesti sen reaktiota sivuvaloon, joka oli sininen. Tuloksena oli näkyvä tummempi alue, kuin fyysisen objektin varjo.
Perinteisesti ajatellaan, että valo kulkee toisen valon läpi ilman vuorovaikutusta. Tämä löytö, joka tehtiin Brookhavenin kansallisessa laboratoriossa, kyseenalaistaa tämän periaatteen. Raphael A. Abrahao, tiimin johtaja, toteaa, että tämä havainnollistaa valon ja aineen vuorovaikutusten rikkautta ja kannustaa arvioimaan varjon käsitettä uudelleen.
Alkuperäinen idea syntyi epävirallisessa keskustelussa tutkijoiden kesken. Inspiroituneina 3D-malleista, jotka viittasivat laserien varjoihin, he halusivat testata tätä mahdollisuutta laboratoriossa. Muokkaamalla rubiinikristallin optisia ominaisuuksia vihreä laser toimi fyysisenä objektina, kun taas sininen laser toimi valaistuksena.
Tiimi pystyi havaitsemaan laser-varjon, jolla oli klassisten varjojen kaltaisia ominaisuuksia: se oli näkyvissä paljaalla silmällä, uskollinen säteen muotoon ja noudatti geometrisia lakeja. Tämä kokeilu osoittaa, että laserit voivat hallita toisia laseja, mikä on lupaava näkymä kehittyneille teknologioille.
Tutkijat myös mallinsivat tämän varjon kontrastia laser-säteen tehon mukaan. He saivat aikaan maksimaalisen kontrastin, joka oli 22 %, verrattavissa puun varjoon aurinkoisena päivänä. Nämä kokeelliset tiedot tukevat heidän teoreettista malliaan.
Tieteellisen arvon lisäksi tämä ilmiö voisi mullistaa aloja, kuten optiset kytkimet tai korkean tehon laserjärjestelmät. Tiimi aikoo tutkia muita materiaaleja ja aallonpituuksia tutkiakseen samankaltaisia ilmiöitä.