L'esistenza del nastro di Mobius, una particolare figura
geometrica, è stata dimostrata sperimentalmente per la prima volta nella
struttura della luce. Questa forma geometrica consiste in un nastro che si
richiude su se stesso dopo una mezza torsione, tanto da congiungere in modo
continuo una faccia con l'altra. A raggiungere questo risultato è stata una
collaborazione internazionale che vede coinvolto l'Istituto Spin del Cnr. Il lavoro è stato
descritto su Science.
In natura, la formazione spontanea di strutture con questa forma è estremamente
rara: del tutto inattesa, quindi, era stata la previsione teorica, dieci anni
fa, che nella struttura elettromagnetica della luce potessero celarsi piccoli
nastri di Mobius. "Per meglio comprendere tali strutture, bisogna partire
dalla natura di onda elettromagnetica della luce", ha spiega Lorenzo
Marrucci di Spin-Cnr.
"In un fascio luminoso ci sono un campo elettrico e
un campo magnetico che oscillano ad altissima frequenza. Seguendo nel tempo
l'oscillazione del campo elettrico dell'onda, per esempio, si scopre che in
certe condizioni essa tende ad avvenire in una direzione ben precisa nello
spazio, che definisce la cosiddetta polarizzazione della luce. La direzione di
polarizzazione non è però necessariamente uniforme, può variare da punto a
punto". Di solito tali variazioni sono limitate e quindi non definiscono
strutture troppo complicate.
"In opportune condizioni di preparazione del fascio di luce, realizzabili mediante l'utilizzo di una tecnologia innovativa sviluppata proprio nel nostro gruppo di ricerca di Napoli, si può ottenere invece un fascio di luce la cui direzione di polarizzazione varia nello spazio in modo da descrivere un nastro di Mobius, percorrendo un giro attorno all'asse del fascio", dice Marrucci. "Questo si verifica solo in una regione di spazio molto piccola, dell'ordine di pochi micrometri, in prossimità del punto focale del fascio. La visualizzazione di tale complessa struttura tridimensionale su scala nanometrica ha pertanto richiesto una tecnologia anch'essa del tutto innovativa, sviluppata solo l'anno scorso in Germania".
"In opportune condizioni di preparazione del fascio di luce, realizzabili mediante l'utilizzo di una tecnologia innovativa sviluppata proprio nel nostro gruppo di ricerca di Napoli, si può ottenere invece un fascio di luce la cui direzione di polarizzazione varia nello spazio in modo da descrivere un nastro di Mobius, percorrendo un giro attorno all'asse del fascio", dice Marrucci. "Questo si verifica solo in una regione di spazio molto piccola, dell'ordine di pochi micrometri, in prossimità del punto focale del fascio. La visualizzazione di tale complessa struttura tridimensionale su scala nanometrica ha pertanto richiesto una tecnologia anch'essa del tutto innovativa, sviluppata solo l'anno scorso in Germania".
fonte: Repubblica.it
