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Faire passer un faisceau de lumière à travers une bulle de savon et elle pourrait se comporter de manière inattendue. La lumière peut se diviser en branches comme un arbre, créant ainsi de nombreux faisceaux plus étroits dans un phénomène qui pourrait être utilisé pour étudier la courbure de l’espace-temps.

La lumière se divise

Cet étrange comportement de ramification a été observé dans plusieurs types d’ondes différentes, mais jamais auparavant en lumière visible. Mordechai Segev, de l’Institut de technologie Technion-Israël de Haïfa, et ses collègues ont fait passer un laser sur une membrane faite de savon, semblable à une bulle de savon normale que l’on voit en lavant la vaisselle, pour observer pour la première fois des ramifications en lumière visible.
« Personne n’avait prédit que cela se produirait », explique M. Segev. « C’était une surprise totale dans notre laboratoire. » La membrane de savon avait des variations aléatoires dans son épaisseur, les chercheurs s’attendaient donc à ce que le faisceau laser se sépare en taches désordonnées.
Au lieu de cela, les variations d’épaisseur de la membrane de savon ont divisé la lumière en canaux comme une rivière se divisant en plusieurs ruisseaux, et chacun de ces canaux de lumière a continué à se propager vers l’avant avant de se diviser finalement en d’autres ruisseaux. Cela se produisait à la fois sur les membranes de savon plates et courbes.
Comme les molécules de la membrane de savon exerçaient une force sur la lumière, la lumière exerçait également une force sur les molécules, les déplaçant légèrement. En modifiant l’intensité de la lumière, M. Segev affirme qu’il devrait être possible de modifier cette force au fil du temps. « Imaginez que vous puissiez contrôler le flux d’un fluide en contrôlant la lumière qui le traverse », dit-il.

Étudier la lumière dans l’espace-temps

Des systèmes comme celui-ci, où la lumière est envoyée à travers des bulles de savon courbées, pourraient également aider les scientifiques à comprendre comment la lumière circule dans l’espace-temps, qui, selon la relativité générale, est également courbé à cause d’objets massifs qui étirent le tissu de l’espace et du temps, explique M. Segev. Nous pourrions les utiliser pour construire une sorte d’univers-modèle dans une bulle.
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay