รังสีของแสงจะโค้งงอไปรอบ ๆ ทรงกลมด้วยกล้องจุลทรรศน์เช่นเดียวกับที่ทำรอบๆ หลุมดำขนาดมหึมาด้วยอุปกรณ์ขนาดเท่าชิปตัวใหม่ การทดลองซึ่งมีรายละเอียดในวันที่ 29 กันยายนในNature Photonicsแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่เพิ่งค้นพบของนักฟิสิกส์ในการเลียนแบบและย่อขนาดกระบวนการทางกายภาพของจักรวาลในห้องปฏิบัติการWilliam Unruh นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าวว่า “เป็นกาสาธิตเล็กๆ น้อยๆ ที่ดีที่สามารถโค้งงอแสงได้ 360 องศา เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วงรอบหลุมดำ”
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์กำหนดแรงโน้มถ่วงเป็นความโค้ง
ของอวกาศและเวลารอบวัตถุที่มีมวล: ยิ่งวัตถุมีมวลมากเท่าใด ก็ยิ่งบิดเบือนพื้นที่และเวลาอย่างมากเท่านั้น ผลก็คือ วิถีของแสงจะโค้งงอขณะที่มันพุ่งผ่านวัตถุมวลมหาศาลที่หนาแน่นที่สุดของเอกภพ รวมทั้งหลุมดำและดาวนิวตรอน แกนส่วนที่เหลือของดาวที่ตายแล้ว นักดาราศาสตร์ได้ยืนยันปรากฏการณ์นี้ ซึ่งเรียกว่าเลนส์โน้มถ่วง โดยการสังเกตกาแล็กซีที่บิดเบือนแสงที่มาจากด้านหลัง
นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทดลองกับดาวและกาแล็กซี่มวลมากในห้องทดลองได้ แต่พวกมันสามารถจัดการแสงได้ดี Dentcho Genov นักฟิสิกส์จาก Louisiana Tech University ในรัสตันกล่าวว่า “ความก้าวหน้าด้านทัศนศาสตร์ในช่วง 5 ถึง 10 ปีที่ผ่านมาทำให้เราทำสิ่งที่น่าอัศจรรย์ได้
Genov และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยหนานจิงในประเทศจีนได้เริ่มสร้างดาวขนาดเล็กบนชิปที่สามารถโค้งงอแสงได้โดยใช้เลนส์แทนแรงโน้มถ่วง ดาวของพวกมันมาในรูปของทรงกลมแก้วขนาดเล็ก แต่ละเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 ไมโครเมตร ฝังอยู่ในพลาสติกหลอมเหลว
นักวิจัยเทส่วนผสมนั้นลงบนชิปเงินแล้วปล่อยให้แข็งตัว ผลที่ได้คือชั้นพลาสติกหนาประมาณไมโครเมตร
โดยพื้นที่หนาขึ้นลาดขึ้นรอบทรงกลม
นักวิจัยคิดว่าแสงจะโค้งงอมากขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ผ่านพลาสติกที่หนากว่า นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อนักวิจัยฉายแสงในแนวนอนผ่านชั้นพลาสติก แสงเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงถ้าไม่พบทรงกลม แต่รังสีแสงที่เข้าใกล้ทรงกลมโค้งงอ ลำแสงใดๆ ที่เข้ามาภายในรัศมี 10 ไมโครเมตรของทรงกลมก็ถูกตีรอบๆ แสงบางส่วนดูเหมือนจะติดอยู่และถูกบังคับให้เข้าสู่วงโคจร
พฤติกรรมของแสงนั้นสอดคล้องกับเส้นทางที่แสงโคจรรอบดาวมวลมาก Genov กล่าว “มันเป็นอะนาล็อกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์” อุปกรณ์ออปติคัลที่คล้ายกันสามารถช่วยให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เข้าใจสภาวะแปลกใหม่รอบๆ หลุมดำและดาวนิวตรอนได้ เขากล่าวเสริม
Unruh ประทับใจกับเลนส์ แต่ไม่มีศักยภาพในการชี้แจงจักรวาล เพียงเพราะการทดลองเลียนแบบอิทธิพลของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไม่ได้หมายความว่ามันเป็นการจำลองที่สมบูรณ์แบบ เขากล่าว
นักฟิสิกส์ Ulf Leonhardt จากสถาบันวิทยาศาสตร์ Weizmann ในเมือง Rehovot ประเทศอิสราเอล เห็นด้วย โดยกล่าวว่าอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นช่องทางให้ผู้ที่ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นภาพแนวคิดนามธรรมของพื้นที่และเวลาโค้ง มันสามารถหาสถานที่ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีได้เช่นกัน เขากล่าวเพราะวิศวกรข้อมูลและนักวิทยาศาสตร์ด้านพลังงานต้องการสร้างไมโครชิปที่สามารถดักจับแสงได้
ลำแสงจะโค้งมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเข้าใกล้ทรงกลมขนาดเล็ก และในที่สุดก็พันรอบทรงกลม แสงจะโค้งงอเนื่องจากคุณสมบัติทางแสงของพลาสติกที่มันผ่านเข้าไป แต่มันจะมีพฤติกรรมคล้ายคลึงกันในบริเวณใกล้เคียงของดาวมวลมากและหลุมดำ เครดิต: C. Sheng et al, Nature Photonics
credit : myonlineincomejourney.com jimmiessweettreats.com jameson-h.com wiregrasslife.org companionsmumbai.com pimentacomdende.com sweetwaterburke.com tjameg.com sunshowersweet.com jamesleggettmusicproduction.com
