حقق علماء إسرائيليون ظاهرة لم يسبق رؤيتها تُعرف باسم "التدفق المتفرّع"، حيث يبدو الضوء وكأنه يتفرع مثل شجرة أو تيارات دلتا النهر.
ويقول مردخاي سيغيف، أحد أعضاء فريق البحث في معهد Technion الإسرائيلي للتكنولوجيا: "لم يتوقع أحد حدوث ذلك. كانت مفاجأة كاملة في المختبر".
ويتغير تدفق الضوء عند مروره عبر وسائط مختلفة، بالطريقة نفسها التي يحدث بها الانكسار عند غمر جسم في الماء.
ومن خلال تمرير الضوء من الليزر عبر فقاعة صابون، قام الفيزيائيون الإسرائيليون بتكرار التأثير الذي لوحظ سابقا فقط في تدفق الإلكترونات وأمواج المحيط والموجات الصوتية، في تجربة لها آثار على دراسة النسبية.
وقال سيغيف: "تخيل أنه يمكنك التحكم في تدفق السائل عن طريق التحكم في الضوء الذي يمر عبره".
ولإنشاء تأثير التدفق المتفرع مع الضوء، يجب أن تكون بنية الوسط - في هذه الحالة، فقاعة الصابون- عشوائية إلى حد ما في طبيعتها، وأن تكون الاختلافات المادية والمكانية داخل الهيكل أكبر من الطول الموجي للضوء المتدفق. وللحصول على أفضل النتائج، يجب أن تكون الاختلافات سلسة أيضا، ما يجعل فقاعات الصابون المرشح المثالي.
وتتكون فقاعات الصابون من طبقة رفيعة من السائل بين طبقتين من الجزيئات، تجمع بين الدرجة المثالية للتنوع مع الكمية المناسبة من النعومة لخلق التأثير الفاتن.
وتشوش الاضطرابات الدقيقة عبر سطح الفقاعة تدفق الضوء، وتقسمه إلى تيارات مثل دلتا النهر، والتي تنقسم بعد ذلك وهكذا.
ومع ذلك، بالإضافة إلى الإعداد المعقد المطلوب لتحقيق هذا السحر الحديث، يحتاج ضوء الليزر إلى التألق بدقة بين الطبقتين. ولضمان هذا المستوى من الدقة، أدخل الباحثون كبل ألياف بصرية في غشاء فقاعة الصابون.
واختبر الفريق تقنية ليزر فقاعة الصابون على كل من الأغشية المستقرة والمتحركة من خلال تقييد تدفق الهواء حول الفقاعات، ما يسمح لهم بمشاهدة الجمال الكامل للضوء الأبيض الذي ينقسم إلى ألوان متعددة في "دلتا الضوء" الاصطناعية.
والآن، يستكشف الباحثون إمكانية إنشاء تدفق للفروع في 3 أبعاد - هدف تم افتراضه ولكنه لم يتحقق بعد.
