Tokyo (Japan) - Japanische Wissenschaftler haben eine bislang unbekannte Kraft des Lichts entdeckt und nachgewiesen, wie sie in bestimmten optischen Feldern wirkt. Allerdings wirkt diese Kraft nicht in Richtung der Ausbreitung des Lichts, sondern genau senkrecht zu dem bereits bekannten Strahlungsdruck.
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Wie das Team um Konstantin Bliokh vom japanischen RIKEN Center for Emergent Matter Science aktuell im Fachjournal
Nature Physics (DOI: 10.1038/nphys3732) berichte, sei der Effekt allerdings derart schwach, dass er erst jetzt und mit Hilfe hochempfindlicher Nano-Instrumente nachgewiesen werden konnte. Die Entdeckung der Existenz dieser Kraft ermögliche nun neue Einblicke und Erkenntnisse über die grundlegende Wechselwirkung von Licht und Materie.
Während der Strahlungsdruck des Lichts in unserem Alltag kaum spürbar ist, wird er in größerem Maßstab etwa anhand des Strahlungsdrucks unserer Sonne deutlich, der beispielsweise Asteroiden rotieren lässt oder dafür sorgt, dass Kometenschweife immer von der Sonne wegzeigen. Zukunftsvisionen von Raumfahrtingenieuren wollen diese Druck sogar nutzen, um damit Raumschiffe zu fernen Planeten und Sternen zu schicken (...GreWi
berichtete).
© The Planetary Society Künstlerische Darstellung des Konzepts eines mit einem Lichtsegel angetriebenen Raumschiffs (Illu.).
Selbige Beispiele zeigen auch, dass sich dieser bekannte Strahlungsdruck des Lichts stets in jene Richtung auswirkt, in der sich diese (Licht-)Strahlung aus ausbreitet: Im Falle unserer Sonne eben von dieser weg. Die von Bliokh und Kollegen beschriebe Kraft wirkt sich nun aber genau senkrecht dazu aus.
Mit Experimenten mit Lasern und einem hochsensible Nano-Messbalken gelang es den Wissenschaftlern mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskops, anhand eines schwachen optischen Felds eine Kraft zu messen, deren Stärke jedoch deutlich unterhalb des bereits bekannten wellförmig sich mit der Richtung des Lichts ausbreitenden Strahlungsdrucks liegt.
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