激光可能看起来是一束聚焦紧密的光束。事实上，它是一个电磁场，在空间的每一点都以椭圆形振动。据说这种多向光是“偏振光”。

偏光太阳镜可以看到效果，只允许一个方向的光线穿透。通过将它们保持在天空中并旋转它们，观察者将看到更暗和更亮的斑块，因为以不同方向流动的光出现和消失。

现在，科学家已经能够使用全息技术将偏振激光束扭曲成结。

布里斯托尔大学物理学院和伯明翰大学物理与天文学院的马克丹尼斯教授领导了这项研究的理论部分。

他说：“我们都很熟悉用鞋带或丝带等有形材料打结。一个叫做“结理论”的数学分支可以用来分析这些结，计算它们的周期和交点。

“然而，光变得越来越复杂。它不仅仅是一个单一的线性梁打结，而是整个空间或它移动的“场”。

“从数学的角度来看，它不是一个有趣的结，而是它周围的空间。这个域的几何和空间性质被称为它的拓扑结构。”

为了分析打结光场的拓扑结构，来自布里斯托尔、伯明翰、Autowa和罗切斯特大学的研究人员使用偏振光束创建了一种称为“偏振奇点”的结构。

35年前，布里斯托尔的约翰奈教授发现，极化奇点出现在极化椭圆为圆形的点上，其他极化围绕着它们。在三维空间中，这些奇点沿着直线出现，在这种情况下，结就产生了。

该团队能够创建一个比以前的光线更复杂的结，并对其进行详细分析。

丹尼斯教授补充道：“拓扑学的一个目的是谈论用线和表面来表示数据。现实世界的表面比数学预测的要多得多。”

这项工作由Leverhulme Trust Research Project资助，是光学和偏振研究的重要一步，研究人员表示，它可能会导致通过定制的复杂光学结构来制造处理信息的新设备。

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