자연은 마치 복잡한 모양의 눈송이, 해안선, 구름 및 조개처럼 아름다운 패턴으로 가득합니다.
그러나 확대하면 프랙탈이 나타납니다. 작고 작은 스케일로 반복되는 동일하고 간단한 패턴을 의미합니다.
이제 연구자들은 20 년 전에 처음으로 예측 된 것처럼 사람이 만든 단순한 물체 인 레이저가 놀랍도록 복잡한 패턴을 만들 수 있다는 것을 발견했습니다. 그들은 결과를 1 월 25 일 저널 Physical Review A에보고했다.
요하네스 버그 Witwatersrand 대학 물리학과 교수 앤드류 포브스 (Andrew Forbes)는 레이저가 빛 입자 또는 광자가 거울 사이에서 튀어 나오는 두 개의 거울로 구성된 상자라고 생각할 수 있다고 말했다. , 남아프리카. 그러나 거울 중 하나는 구부러져 일부 광자들은 다른 거울을 다시 치는 것이 아니라 비스듬히 튀어 나와 탈출한다고 포브스는 말했다. 우리가 보는 레이저 광은 탈출하는 광자로 구성됩니다.
과학자들은 수십 년 전에 레이저에서 나오는 빛이 이론적으로 올바른 조건에서 프랙탈을 생성 할 수 있다고 예측했습니다. 그러나 그것은 사실이 아닙니다.
Forbes는 Live Science에 "우리가해야 할 일은 상자 안을 들여다 보는 것"이라고 말했다.
프랙탈을 만들기 위해 레이저의 곡선 거울을 사용하여 일종의 "망원경"으로 이중 의무를 수행했습니다. 이 경우 거울은 펀 하우스 거울처럼 모양이 왜곡되는 특별한 방식으로 구부러졌습니다. 포브스는“망원경이하는 것은 큰 일을 작게하거나 작게 만드는 것”이라고 말했다. 따라서 빛이 한 번 돌아 다닐 때마다 망원경 시스템이 빛을 확대하거나 축소합니다. 결과적으로 "한 특정 장소에서이 이미지는 이미지 내 이미지 내의 이미지"라는 재미 있고이 미친 구조를 형성합니다. 다시 말해, 프랙탈입니다.
연구진은 거울의 곡률을 가지고 배율을 변경하여 여러 종류의 프랙탈을 만들었습니다.
그런 다음 내부 프랙탈을 캡처하여 화면 밖으로 가져 오는 이미징 시스템을 구축했습니다. 글래스고 대학교 (University of Glasgow)의 물리 및 천문학 선임 강사 인 요하네스 코티 얼 (Johannes Courtial)은이 패턴은 자연의 프랙탈이 원자 수준까지 확대 될 때까지 반복되는 것처럼 빛의 파장에 도달 할 때까지만 반복된다고 말했다. 스코틀랜드. (그러나 수학에서는 유명한 만델 브로트 세트의 경우와 같이 프랙탈이 무한 반복됩니다.)
이 시점까지 사람들은 아마도 레이저의 잘못된 위치를보고 있었을 것이라고 Courtial은 말했다.
Courtial은 Live Science에 말했다. 이제 그들은 후속 실험에서 "우리는 훨씬 더 잘 할 수있다"고 할 수 있다는 것을 알아 냈습니다.
Courtial이 이끄는 이론적 시뮬레이션은이 패턴이 2 차원뿐만 아니라 3D에도 존재할 수 있다고 제안했습니다. 즉, 평면에 수직 인 프랙탈 패턴을자를 때 정확히 동일한 자기 유사 패턴을 볼 수 있습니다. 이것이 레이저 시뮬레이션에서 나타 났을 때, "그것을 전혀 기대하지 않았다"고 Courtial은 말했다. 그러나 연구원들은 아직 실험적으로이를 증명하지 못했다.
Courtial은이 실험을 "순전히 관심이없는"실험을했으며 아직 실제적인 적용은 없다고 말했다.
그러나 레이저 광선이 프랙탈을 생성 할 수 있다는 사실을 알면 표면이나 물체의 한 층이 아닌 여러 차원을 볼 수있는 일종의 현미경이나 이미징 시스템이 생길 수 있다고 포브스는 Live Science에 말했다. "프랙탈 라이트는 많은 복잡성을 수반하므로 복잡한 물질을 조사하기에 완벽한 유형의 빔이라고 생각할 수 있습니다."
