Partículas fundamentales similares a un rayo de luz.

Los científicos de la Universidad de Birmingham han logrado crear un modelo experimental de un tipo esquivo de partícula fundamental llamada Skyrmion en un rayo de luz.

Este avance proporciona a los físicos un sistema real que demuestra el comportamiento de los cielos, propuesto por primera vez hace 60 años por el profesor Tony Skyrim, físico matemático de la Universidad de Birmingham.

La idea de Skyrme utilizó la estructura de esferas en el espacio 4D para garantizar la naturaleza indivisible de la partícula Skyrmion en 3 dimensiones. El cielo tridimensional en forma de partículas fue diseñado para informarnos sobre los primeros orígenes del universo o sobre la física de la materia exótica o los átomos fríos. Sin embargo, aunque se ha investigado durante más de 50 años, el cielo tridimensional rara vez se ha visto en experimentos. La última investigación en Skyrmions se centra en sus análogos 2D, lo que demuestra ser prometedor para las nuevas tecnologías.

En un nuevo estudio publicado en conexiones con la naturaleza, los Cooperación internacional Investigadores de la Universidad de Birmingham, Lancaster y Münster (Alemania) y Riken (Japón) han demostrado por primera vez cómo se puede medir el cielo en tres dimensiones.

El profesor Mark Dennis, quien dirigió la investigación, dijo: “Los Skyrmions han intrigado y desafiado a los físicos durante muchas décadas. Aunque estamos haciendo un buen progreso en la investigación de Skyrmions en 2D, vivimos en un mundo en 3D. Necesitamos un sistema que pueda modelar el cielo en todas las direcciones. Posibles estados de forma medible rayo de luz Se puede aprovechar para este propósito porque podemos controlar de cerca sus propiedades y, por lo tanto, usarlo como plataforma para el modelado del cielo. Con este enfoque, podemos comenzar a comprender verdaderamente estas cosas y darnos cuenta de su potencial científico “.

Para crear su modelo, la Dra. Danica Sojic y el profesor Dennis, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad, elaboraron la descripción estándar de una luz, la polarización (la dirección en la que viajan las ondas de luz) y la fase (la posición de la vibración de las ondas de luz) en términos de la esfera en el espacio de cuatro dimensiones, que es crucial para la visión original de Skyrme. Esto luego permitió que el campo Skyrmion fuera diseñado y convertido en un rayo de luz láser en un experimento dirigido por la profesora Cornelia Deans, de la Universidad de Münster. El equipo utilizó medidas sofisticadas para determinar la estructura exacta del cielo.

“Estas cosas son realmente muy complejas, desde el punto de vista de la ingeniería”, dijo el Dr. Sojic. “Se asemeja a un sistema complejo de anillos entrelazados, en el que el conjunto forma una estructura similar a una partícula. Lo que es particularmente interesante es skyrmionPropiedades topológicas: pueden deformarse, estirarse o exprimirse, pero no se desintegrarán. Esta fuerza es una de las características que los científicos están más interesados ​​en explotar “.