Uzay mekaniği, Işığı Yakalamak ve Yönlendirmek için kullanılmaktadır. Gök cisimlerinin yerçekimi yasalarına göre hareketini inceleyen bir astronomi dalıdır. Efemeris verileri üretmek için fizik ilkelerini yıldızlar ve gezegenler gibi astronomik nesnelere uygular. Uzay mekaniği, gezegenlerin, cüce gezegenlerin, kuyruklu yıldızların, asteroitlerin, güneş sisteminin doğal ve yapay uydularının yörünge hareketlerini, ayrıca yıldızların ve galaksilerin hareketlerini analiz eder. Bu, yerçekimi kuvvetlerini, hava direncini ve güneş ışığından gelen radyasyon basıncını içerir.
Newton’un hareket yasaları ve evrensel çekim teorisi uzay mekaniğinin temelini oluşturur ve bazı nesneler için genel görelilik teorisi de önemlidir. Klasik uzay mekaniğinin asıl görevi gezegenlerin ve uydularının hareketini açıklamak ve tahmin etmekti. Uzayda biri diğerinin etrafında dönen iki büyük cismin çevresinde özel noktaların bulunduğunu 18. yüzyıldan beri biliyoruz. Daha küçük bir yörüngesel nesneyle hareket eden ve ondan uzaklığı asla değişmeyen yerler vardır; Bunlar uzay aracını ve teleskopları park etmek için harika yerlerdir. Ve bu kurulumu kopyalayabileceğiniz ve hatta onunla ışığı yakalayabileceğiniz ortaya çıktı.
Kurulum, adını Leonhard Euler ile birlikte onların varlığını tahmin eden 18. yüzyıl İtalyan matematikçi Joseph-Louis Lagrange’den alan Lagrange noktalarını içeriyor. Örneğin Dünya-Güneş sistemini ele alalım. Beş Lagrange noktası, Dünya ile aynı anda Güneş’in etrafında döner ve bir yıl içinde onun etrafında bir devrimi tamamlar. Birincisi L1, Dünya ile Güneş arasındadır. İkincisi, L2, Dünya’nın ötesinde yer alır ve orada JWST gibi kurulu birkaç teleskop vardır. Üçüncüsü L3, Dünya’nın Güneş’in arkasındaki yörüngesinin tam karşısında yer alır. Son iki nokta olan L4 ve L5 de Dünya’nın yörüngesindedir, ancak gezegenimizin önündedir ve onu çok özel bir açıyla takip eder – Dünya ile Güneş arasındaki çizgiye göre 60 derece. Jüpiter örneğinde bunlar Truva asteroitlerinin yerleridir.
Araştırmacılar, alışılmadık optik sistemlerde (sıvılardan veya gazlardan) benzer bir şeyin yaratılıp yaratılamayacağını merak ettiler. Fikir, ışık ışınlarının doğal olarak düşeceği bir alan yaratmaktı ve Güney Kaliforniya Üniversitesi’ndeki bir ekip bunun nasıl yapılacağını buldu.
Ekip, silikon polimer içeren bir tüpün içine demir tel yerleştirdi. Daha sonra ısı üreten ve polimerin optik özelliklerini değiştiren elektrik uygulandı. Kullanılan tel spiral şeklindeydi ve Lagrange noktalarının ışığı yakalamasıyla karşılaştırılabilecek değişiklikler yarattı. Araştırmacılar bu hapsolmuş ışığa “Truva ışınları” adını veriyor. Çalışmamız, bu sürecin ışığı daha önce hayal bile edilemeyecek şekillerde yakalayabildiğini gösteriyor. Araştırmanın liderlerinden biri olan Profesör Mercede Hadjavihan yaptığı açıklamada, “Bu sonuçların geleneksel optik dalga kılavuzu sistemlerinin ötesinde etkileri olabilir ve akustik ve ultra soğuk atomlar gibi diğer dalga sistemlerine evrensel olarak uygulanabilir” dedi. “Uzay mekaniği kuantum gibi ilgisiz alanlardan kaynaklanan kavramların optik gibi diğer alanlarda nasıl kullanılabileceğini görmek her zaman ilginçtir.”
Bu yazı Nature Physics adresinden derlenmiştir.