Вважалося, що це неможливо: поведінка світла виявилася несподіваною, і це матиме значний вплив на розвиток технологій.

Дослідники були впевнені, що мають чітке уявлення про те, як кристали взаємодіють зі світловими хвилями, але результати нових експериментів спростували ці припущення. Виявилося, що навіть симетричні кристали можуть демонструвати асиметричні реакції на світло. Це відкриття має потенціал для розвитку нових та вдосконалених технологій.

Вчені-хіміки виявили, що кристали, які мають ідеальну симетрію відносно своєї центральної точки, можуть взаємодіяти зі світлом так, ніби вони асиметричні. Це відкриття може відкрити нові можливості для розробки більш чутливих вимірювальних пристроїв, покращення безпеки в передачі сигналів, а також створення яскравіших оптичних екранів. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science, згідно з інформацією від IFLScience.

У Фокус. Технології тепер має власний Telegram-канал! Підписуйтеся, щоб бути в курсі найновіших і найцікавіших новин з галузі науки!

Симетрія має багато форм. Наші тіла мають симетрію зліва направо, але не зверху вниз. Центросиметрія являє собою особливо високий рівень симетрії, важливий у кристалографії.

Центросиметричні кристали мають однакову симетрію в усіх напрямках, що виходять з їхнього центру. Якщо провести лінію через центр, кристал залишиться симетричним відносно цієї лінії, незалежно від того, чи буде вона вертикальною, горизонтальною, чи нахиленою під будь-яким кутом.

Об'єкт із такою симетрією має однаково реагувати на світло, що йде з одного напрямку. Якщо на об'єкт впливати циркулярно поляризованим світлом, тобто світлом, що наближається по спіралі, не повинно мати значення, поляризоване світло за годинниковою стрілкою чи проти годинникової стрілки. Принаймні, так думали вчені.

Проте, якимось чином, коли хіміки перевірили це, вони виявили, що напрямок поляризації має велике значення. Кристали селеніту літію (Li2Co3(SeO3)4) поглинають більше світла, поляризованого за годинниковою стрілкою, ніж проти годинникової стрілки, або навпаки, залежно від кристала. Це відкриття здивувало вчених, адже вважалося, що це неможливо.

Сподівання на те, що симетричні кристали демонструють симетричну поведінку, настільки очевидні, що більшість науковців вважали перевірку цього твердження зайвою. Проте дослідники, що займаються вивченням хіральності молекул, вирішили провести експеримент. Хіральні форми — це такі структури, які не можливо точно накласти на їх дзеркальні аналоги.

Хіральність в молекулах є поширеним, а іноді й надзвичайно важливим явищем. Багато молекул існують у двох формах: правобічній та лівобічній. Досліджуючи їх взаємодію з хіральним світлом, можна визначити, до якого типу молекули належить зразок. Вчені, які вивчають хіральність, ставили питання про те, наскільки їх результати можуть бути застосовані до кристалів. Їхні дослідження показали, що навіть кристали з центросиметричною структурою можуть демонструвати яскраво виражену хіральність.

За словами хіміків, через високий ступінь симетрії центросиметричний кристал традиційно не повинен проявляти хіральність, але виявилося, що фізика в кристалі поводитиметься по-іншому, і це було несподівано.

Враховуючи, що наукові дослідження в сфері інформаційних технологій поступово переходять до вивчення фотонів (частинок світла) замість електронів, нові методи регулювання світла можуть мати значні наслідки. Це відкриття має потенціал для розробки більш чутливих вимірювальних пристроїв, покращення безпеки передачі сигналів і навіть створення яскравіших оптичних екранів, як вважають дослідники.

Як уже писав Фокус, фізики виявили натяк на існування невідомої сили природи всередині атомів.