En fotonisk kurvebold har eksempler fra den virkelige verden inden for fodbold, baseball

Har du nogensinde været overrasket over et kurveball-mål scoret af Diego Maradona, Lionel Messi eller Christiano Ronaldo? Så er du – muligvis uden at vide det – blevet udsat for Magnus-effekten:det faktum, at snurrende genstande har en tendens til at bevæge sig ad buede stier. I en ny publikation, der udkom i Fysiske anmeldelsesbreve denne uge, Robert Spreeuw viser, at den samme effekt opstår for atomer, der bevæger sig gennem lys - og at denne effekt har praktiske konsekvenser.

Selvom mange mennesker måske aldrig har hørt navnet, Magnus-effekten er velkendt i vores daglige liv. På YouTube, videoer viser fodboldspillere, der scorer utroligt udseende mål ved hjælp af effekten, og der eksisterer en video med 45 millioner visninger, der viser, hvad der sker, når unge kaster en snurrende basketball ud af en dæmning. Alle disse videoer viser den samme grundlæggende effekt:når et roterende objekt bevæger sig gennem luften, en trykforskel forårsaget af spindingen får objektets bane til at krumme.

Fysiker Robert Spreeuw (UvA Institut for Fysik) har nu vist, at den samme effekt også forekommer i meget mindre skala. Erstat fodbolden med et atom, eller enhver anden mikroskopisk genstand, der har et såkaldt 'dipolmoment', en asymmetri i den måde, hvorpå dens elektriske ladning er fordelt. Lad ikke dette atom bevæge sig gennem luften, ligesom bolden gjorde - selve luften består af atomer, så det bevægelige atom ville simpelthen hoppe frem og tilbage – men lade det bevæge sig gennem en laserstråle i stedet. Lyset vil udøve et tryk på atomet ligesom luften gjorde på fodbolden, og voilá:atomet oplever en sidelæns kraft. Dette har igen en effekt på lyset:ligesom luftstrømmen omkring fodbolden påvirkes af dens spin, laserstrålen bøjer sig også målbart rundt om atomet.

Resultatet er ikke kun brugbart til at score mål i verdens mindste miniature fodboldkamp. Den optiske Magnus-effekt påvirker også en optisk pincet:enheder, der bruger lys til nænsomt at håndtere og flytte individuelle atomer. Sådan en pincet, som der blev tildelt en Nobelpris for i 2018, er et meget brugt værktøj - for eksempel i udviklingen af ​​kvantecomputere. Atomer i en optisk pincet oplever også en sideværts kraft forårsaget af den optiske Magnus-effekt, og derfor vil den nye viden om denne effekt hjælpe os med at håndtere disse enheder på en endnu mere præcis måde.