Природа је препуна прекрасних узорака, попут наизглед сложених облика пахуљица, обалних линија, облака и шкољки.
Али зумирајте и видећете фрактале, што значи исти, једноставан узорак који се понавља на мањим и мањим размерама.
Сада су истраживачи открили да једноставан предмет који је направио човек, ласер, такође може створити ове запањујуће замршене узорке - као што је прво предвиђено пре две деценије. Извештавали су о својим резултатима 25. јануара у часопису Пхисицал Ревиев А.
Ласер се може замислити као кутија која је састављена од два огледала, са светлосним честицама, или фотонима, који се одбијају између огледала, напред, рекао је аутор студије Андрев Форбес, професор физике на Универзитету Витватерсранд, у Јоханнесбургу , Јужна Африка. Међутим, једно је огледало закривљено тако да се неки фотони одбијају под углом и побјегну, а не да поново ударе у друго огледало, рекао је Форбес. Ласерско светло које видимо састоји се од оних који бјеже од фотона.
Научници су пре деценијама предвиђали да би светлост која излази из ласера теоретски могла да произведе фрактал под правим условима. Али испада да то није случај.
Уместо тога, "оно што смо морали учинити је да гледамо унутар оквира", Форбес је изјавио Ливе Сциенце.
Да би створили фрактал, користили су се закривљена огледала ласера и натерали их да двоструко раде као својеврсни "телескоп". У овом су случају огледала била закривљена на посебан начин који су изобличили облике попут огледала за забаву. „Оно што телескоп чини или чини велике ствари малим или мале ствари великим,“ рекао је Форбес. Дакле, сваки пут када се светлост једном обилази, њихов систем телескопа или га повећава или смањује. Као резултат, на „једном одређеном месту, он формира ову смешну, ову заиста луду структуру“ - „слику унутар слике унутар слике“, рекао је. Другим речима: фрактал.
Истраживачи су створили различите врсте фрактала играјући се са закривљењем огледала и на тај начин мењајући увећање.
Затим су изградили систем за снимање који је хватао ове унутрашње фрактале и извео их напољу на екран. Образац се понавља само док не достигнете таласну дужину светлости, баш као што се фрактални фактори у природи понављају само док се не зумирају на ниво атома, рекао је коаутор Јоханнес Цоуртиал, виши предавач за физику и астрономију на Универзитету у Гласгову. Шкотска. (У математици се, међутим, фрактали понављају бесконачно, као што је случај са чувеним Манделбротовим сетом.)
До овог тренутка људи су вероватно гледали на погрешном месту у ласеру, рекао је Цоуртиал.
"Нисмо изгледали баш у правој равнини, тако да није савршен експеримент," рекао је Коуртиал за Ливе Сциенце. Сада када су схватили да се то може учинити, у следећим експериментима, „можемо много боље“.
Теоријске симулације, на челу са Цоуртиал-ом, сугерисале су да овај образац можда не постоји само у две димензије, већ и у 3Д. То значи да када исечете фрактални узорак окомито на равнину на којој се налази, можда ћете видети потпуно исти, слични образац. Кад се то показало у симулацијама ласера, "то уопште нисам очекивао", рекао је Цоуртиал. Али истраживачима то још увек није потребно експериментално доказати.
Цоуртиал је рекао да су ове експерименте спровели "чисто из интереса" и да до сада нема практичне примене.
Али сазнање да ласерско светло може створити фрактале могло би довести до неке врсте микроскопа или система за обраду слике који би могао да гледа у више димензија, а не на површину или само један слој објекта, изјавио је Форбес за Ливе Сциенце. "Фрактална светлост носи пуно сложености, па се може сањати да је можда тада савршен тип снопа за испитивање сложене материје."
