یک فرض ۱۸۰ ساله در مورد «نور» اشتباه از آب درآمد

دانشمندان اخیراً برهمکنشی بین یک موج الکترومغناطیسی و مؤلفه مغناطیسی آن را هنگام عبور از یک ماده کشف کرده‌اند و این فرضیه ۱۸۰ ساله را که تنها برهمکنش بین نور و میدان الکتریکی آن را در نظر می‌گرفت، به‌روزرسانی کردند.
به گزارش ایسنا، پدیده‌ای به نام «اثر فارادی»(FE)، اولین بار در سال ۱۸۴۵ توسط «مایکل فارادی» توصیف شد و برخی از اولین شواهد برهمکنش بین مغناطیس و امواج نوری را ارائه داد.
این پدیده توضیح می‌دهد که چگونه یک پرتو نور که از یک ماده شفاف عبور می‌کند، هنگامی که آن ماده در معرض یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این امر به طور خاص، جهت قطبش آن پرتو نور را تغییر می‌دهد.
به عبارت ساده‌تر، نور می‌تواند غیرقطبی یا قطبی باشد. وقتی نور غیرقطبی است، نوسانات الکترومغناطیسی آن در جهات مختلف (عمود بر صفحه حرکت آن) رخ می‌دهد. با این حال، وقتی نور قطبیده می‌شود، این نوسانات در یک جهت واحد مرتب می‌شوند. مثلا تصور کنید که یک ژاکت چین‌دار و پرزدار را از کمد بیرون می‌کشید و الیاف آن را صاف می‌کنید.
مدت‌ها تصور می‌شد که تأثیر «اثر فارادی» بر قطبش نور صرفاً مربوط به مؤلفه الکتریکی موج الکترومغناطیسی است که با مغناطیس ماده و میدان مغناطیسی اضافی در تعامل است.
سال گذشته، تیم تحقیقاتی دانشگاه عبری اورشلیم به صورت تجربی تأثیر ظریف اما واضحی از سمت مغناطیسی را در نقطه مقابل «اثر فارادی» نشان داد، جایی که قطبش نور یک گشتاور مغناطیسی در یک ماده ایجاد می‌کند.
محققان در مطالعه جدید خود، یافته‌های آزمایش خود را با محاسبات پیچیده‌ای بر اساس معادله «لاندائو-لیفشیتز-گیلبرت»
(Landau–Lifshitz–Gilbert) که دینامیک مغناطیس را در مواد جامد توصیف می‌کند، ترکیب کردند تا مشخص کنند که آیا همین تعامل ظریف ممکن است در خود «اثر فارادی» نیز مؤثر باشد یا خیر.
آنها از مدل‌های فیزیکی «تربیوم - گالیوم - گارنت» (Terbium-Gallium-Garnet) که بلوری است که قابلیت مغناطیسی شدن دارد و معمولاً در فیبر نوری و فناوری‌های مخابراتی استفاده می‌شود، برای محاسبات خود استفاده کردند.

محاسبات نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی نور حدود ۱۷ درصد از میدان مغناطیسی را در طول موج‌های مرئی و ۷۰ درصد را در طول موج‌های فروسرخ تشکیل می‌دهد که برخلاف تصور قبلی، به هیچ وجه ناچیز نیست.
در نتیجه، میدان مغناطیسی مستقیماً تحت تأثیر میدان مغناطیسی نوسانی نور قرار می‌گیرد و برخلاف آنچه تاکنون تصور می‌شد، فقط میدان الکتریکی آن را تحت تاثیر قرار نمی‌دهد.