Een team van onderzoekers van de Friedrich-Schiller-Universiteit Jena, Universit di Trento en de Universiteit van Birmingham hebben een manier ontwikkeld om te "luisteren" naar geluiden die worden gegenereerd in een vloeistof van licht. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun werk en het mogelijke gebruik ervan als een nieuwe manier om vloeistoffen te bestuderen.

Eerder onderzoek heeft uitgewezen dat onder normale omstandigheden, licht reist in een rechte lijn en wordt niet beïnvloed door andere lichtstralen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een systeem gecreëerd waarin lichtpulsen op elkaar inwerken en samen gedragen ze zich op manieren die een superfluïde suggereren.

Het werk van het team omvatte het bouwen van een apparaat dat het gedrag van een superfluïde kan simuleren - een die stroomt zonder te vertragen als gevolg van wrijving - en het vervolgens te testen door te luisteren naar het "geluid" dat werd gegenereerd. Het apparaat was gemaakt van glasvezelkabels die op een zodanige manier tot een gaas waren gevormd dat het gebruik van "synthetische" afmetingen mogelijk maakte, waarbij tijdelijke vrijheidsgraden werden gebruikt als vervanging voor ruimtelijke vrijheidsgraden. Het gaas is gemaakt door eerst paren kabels te bouwen die in cirkels van twee verschillende groottes zijn gelust en ze vervolgens met een bundelsplitser met elkaar te verbinden. Er wordt dan een lichtpuls afgegeven en de resultaten worden door beide lussen gestuurd. Onder een dergelijke regeling, licht zou zich sneller door de kortere lus voortplanten dan door de langere lus - dus de twee pulsen zouden ten opzichte van elkaar in de tijd worden verschoven, waarbij de subintervallen de rol spelen van effectieve ruimtelijke locaties. Het team verbond vervolgens meerdere lusparen met elkaar om een ​​mesh te creëren. Onder een dergelijk scenario, meerdere lichtpulsen overlapten elkaar binnen een bepaalde lus en daardoor veranderde het gedrag van het systeem van het nabootsen van een gas naar het nabootsen van een superfluïde.

De onderzoekers maten vervolgens de "snelheid" van het "geluid" dat door het systeem werd gegenereerd terwijl het licht er als een vloeistof doorheen bewoog. In hun systeem "geluid" werd weergegeven door golven die zich voortplantten in een synthetische dimensie. Dus, hun snelheidsmeting was eigenlijk een meting van gesimuleerde rimpelingen die zich door het gaas voortplantten - en het kwam overeen met de hydrodynamische theorie, laten zien dat hun aanpak werkte zoals bedoeld. Het team testte ook de mogelijkheid om een ​​gesimuleerd object door het systeem te slepen. Ze suggereren dat hun aanpak kan worden gebruikt als een nieuwe manier om vloeibaar gedrag te bestuderen.

© 2021 Science X Network