WISSENSCHAFT & TECHNOLOGIE


Knoten im Licht könnte es wirklich geben

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Baku, den 7. November (AZERTAG). Physiker prophezeien die Existenz einer exotischen Form von Licht. Es soll sich verknotet ausbreiten. Möglicherweise lässt dies neue Art von Licht zum Aufheizen von Plasma in einem Fusionsreaktor nutzen.

Wer Physik studiert, kommt nicht an den Maxwellschen Gleichungen vorbei. Mithilfe dieser vier Formeln lassen sich praktisch alle Phänomene des Elektromagnetismus beschreiben – auch die Ausbreitung von Licht, das ja eine elektromagnetische Welle ist.

Daher findet man an den Wänden mancher Physiklabors Poster mit den Hieroglyphen der Maxwellschen Formeln, wobei darüber zu lesen ist: „Gott sprach:“, und darunter dann: „Und es ward Licht!“

Die uns geläufige, geradlinige Ausbreitung von Licht ist eine mögliche Lösung der Maxwellschen Gleichungen. Dabei stehen die elektrischen und magnetischen Teilfelder des Lichts senkrecht aufeinander und synchron.

Es ist aber beispielsweise auch erlaubt, dass sich die Schwingungsebenen des sich ausbreitenden Lichts links- oder rechtsherum drehen. Man spricht dann von zirkular polarisiertem Licht.

Form der Knoten bleibt erhalten - Ein Physikerteam aus Chicago, Warschau und Madrid hat in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ eine ganze Reihe weiterer Lösungen der Maxwellschen Gleichungen präsentiert. Demnach erlauben die Formeln auch verschlungene und verknotete elektromagnetische Felder, die sich gleichwohl als Licht frei im Raum ausbreiten können. Die Form der Knoten bleibt dabei erhalten.

Die mathematisch mögliche Existenz solch exotischer Lichtknäuel muss natürlich noch nicht bedeuten, dass „Knotenlicht“ tatsächlich in der realen Welt existieren kann. Doch die vier Autoren, allesamt theoretische Physiker, geben ihren experimentell arbeitenden Kollegen durchaus einige Rezepte, wie sie im Labor verknotetes Licht herstellen könnten. Sie spekulieren überdies, dass sich diese neue Art von Licht zum Aufheizen von Plasma in einem Fusionsreaktor nutzen lassen könnte.

Vorhersage von unbekannten Realitäten - Vorhersagen wie diese machen einen guten Teil der Faszination physikalischer Forschung aus. Theoretiker sagen nur mithilfe von Bleistift oder Supercomputer noch unbekannte Realitäten voraus. So war es beispielsweise mit den Schwarzen Löchern, der Antimaterie oder den Quark-Teilchen. All das wurde vorausgesagt, lange bevor man es tatsächlich gefunden hat.

In einem Monat wird in Stockholm der Nobelpreis für Physik für die Vorhersage des Higgs-Teilchens verliehen, die im Jahre 1964 gemacht wurde. Erst in diesem Jahr konnte die Richtigkeit dieser Vision bewiesen werden. Und jetzt schauen wir mal, wann es Physikern gelingen wird, verknotetes Licht zu erzeugen und nachzuweisen.

 

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