Un sistem optic haotic a fost observat, în timp real, de oamenii de știință

Sursă foto: Pixabay

Publicat: 30.01.2021

Sistemele haotice sunt sisteme care sunt dependente de condițiile inițiale. Deși par a fi previzibile la început, devin din ce în ce mai aleatorii. Cercetătorii au observat un astfel de sistem optic haotic folosind camere ultrarapide.

O echipă de la California Institute of Technology (CalTech) și-a dezvoltat propria cameră ultrarapidă. Aceasta poate înregistra un videoclip cu un miliard de cadre pe secundă (fps). Au folosit-o pentru a observa în timp real mișcarea luminii laser, într-o cameră special concepută pentru a induce reflexii haotice. Cercetătorii au publicat rezultatele acestui studiu în ultimul număr al revistei Science Advances.

În natură, unele evenimente pot fi prezise urmând legile fundamentale ale fizicii, de la creșterea și scăderea mareelor, fazele lunii sau chiar mișcarea bilelor de biliard. Opus acestor sisteme previzibile sunt cele haotice, începând de la stropi de apă până la sisteme complexe precum natura și evenimentele economice.

Cât de util este să observăm un sistem optic haotic

În ciuda complexității acestor sisteme haotice, ele sunt extrem de importante în diferite domenii de studiu, determinând matematicienii, oamenii de știință și cercetătorii să lucreze pentru a le înțelege. Un exemplu îl reprezintă sistemele optice haotice – unde lumina începe să se deplaseze imprevizibil, mai ales în medii care nu prezintă suprafețe uniforme, informează Science Times.

„Unele cavități sunt non-haotice, deci calea pe care o ia lumina este previzibilă”, spune Lihong Want, profesor Bren în cadrul departamentului Andrew și Peggy Cherng din Caltech Medical Engineering, într-un comunicat de presă făcut public de Caltech. Cu toate acestea, în cavitatea utilizată în studiu, lumina ia o cale diferită pentru fiecare iterație a experimentului.

Ce spun cercetătorii despre această descoperire

Noua cameră CUP, utilizată pentru a surprinde comportamentul haotic al luminii, ar putea ajuta la iluminarea câmpurilor de haos optic. Acestea au aplicații în domeniul fizicii și comunicațiilor, printre altele.

„Acest subiect era unul de interes într-o vreme, dar curiozitatea multora a dispărut. Asta s-a întâmplat, poate, și pentru că nu aveam instrumentele de care aveam nevoie”, a adăugat Wang. El a remarcat, de asemenea, că cei din domeniu care au făcut astfel de experimente „și-au pierdut interesul”. Observația fenomenului a fost practic imposibilă, ceea ce a îngreunat validarea teoriilor emise de oamenii de știință.