Een van de belangrijkste concepten in de natuurkunde, en wetenschap in het algemeen, is het begrip 'veld' dat de ruimtelijke verdeling van een fysieke grootheid kan beschrijven. Bijvoorbeeld, een weerkaart toont de verdelingen van temperatuur en druk (deze staan ​​bekend als scalaire velden), evenals de windsnelheid en -richting (bekend als een vectorveld). Bijna iedereen draagt ​​een vectorveld op zijn hoofd - elke haar heeft een oorsprong en een einde, net als een vector. Meer dan 100 jaar geleden L.E.J. Brouwer bewees de harige bal-stelling die stelt dat je een harige bal niet plat kunt kammen zonder kransen te maken, wervelingen (draaikolken) of cowlicks.

In magnetisme, de elementaire excitaties in een tweedimensionaal magnetisatievectorveld hebben de vorm van dergelijke wervels en worden skyrmionen genoemd. Met de klok mee rond het centrum van zo'n vortex gaan, we kunnen observeren, dat de vectoren die aan volgende punten op ons pad zijn bevestigd een of meerdere keren kunnen roteren, met de klok mee of tegen de klok in. De hoeveelheid die deze functie beschrijft, wordt de vorticiteit genoemd. Skyrmionen en half-skyrmionen (merons) van verschillende vorticiteiten zijn te vinden in zulke verschillende fysieke systemen als nucleaire materie, Bose-Einstein condensaten of dunne magnetische lagen. Ze worden ook gebruikt in de beschrijving van het kwantum Hall-effect, cyclonen, anticyclonen en tornado's. Vooral interessant zijn experimentele opstellingen, waarin men op aanvraag verschillende vectorvelden kan creëren en de interacties van hun excitaties kan onderzoeken.

Wetenschappers van de Universiteit van Warschau, Militaire Technische Universiteit, Universiteit van Southampton, Skolkovo Instituut in Moskou, en Institute of Physics PAS hebben aangetoond hoe licht zodanig kan worden gestructureerd dat de polarisatie zich gedraagt ​​als een half-skyrmion (meron). Om dit te bereiken is het licht gevangen in een dunne laag vloeibaar kristal tussen twee bijna perfecte spiegels, bekend als een optische holte. Door de polarisatie van invallend licht en de oriëntatie van de vloeibaar-kristalmoleculen te regelen, waren ze in staat om eerste-orde en tweede-orde (eerste experimentele waarneming) meronen en anti-meronen (vorticiteiten -2, -1, 1, en 2).

Een relatief eenvoudige optische holte gevuld met een vloeibaar kristal stelt de wetenschappers in staat exotische toestanden van polarisatie van licht te creëren en te onderzoeken. Het apparaat kan het mogelijk maken om het gedrag van deze excitaties (annihilatie, aantrekking of afstoting van skyrmions en merons) op een optische tafel in combinatie met meer exotische optisch responsieve materialen. Het herkennen van de aard van de interactie tussen deze objecten kan helpen om de fysica van complexere systemen te begrijpen, waarvoor meer geavanceerde experimentele methoden nodig zijn (bijv. ultra-lage temperaturen).