Пространство — одно из базовых понятий в математике, физике и философии, обозначающее упорядоченное множество элементов (точек, событий, состояний), для которого определены некоторые структуры или отношения.
"), не повторяя рисунок ни на одном участке. На первый взгляд получающийся узор выглядит хаотичным. Однако при более детальном анализе оказывается, что внутри него скрывается сложная система закономерностей. Именно эта необычная структура заинтересовала японских физиков. Исследователи решили проверить, влияет ли столь необычная геометрия на распространение света. Для этого они изготовили наноразмерные структуры, повторяющие рисунок «шляпы Смита». Используя электронно-лучевую литографию, ученые сформировали точный узор на тончайших пленках нитрида кремния — материала, широко применяемого в современной фотонике. После этого на созданные структуры направили лазерное излучение. Полученные результаты оказались значительно интереснее ожидаемых. Вместо привычной дифракционной картины, характерной для обычных кристаллических материалов, исследователи наблюдали необычные узоры, напоминающие вращающиеся вертушки или спиральные цветки. Эти структуры указывали на существование хиральности — свойства, при котором объект нельзя совместить со своим зеркальным отражением. Хиральность широко известна в [природе](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
"). Например, левая и правая человеческие руки являются хиральными объектами: они очень похожи, но полностью совместить их невозможно. Аналогичные свойства встречаются у [молекул](https://hanga.su/glossary/molecule "Молекула — это мельчайшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства. Она состоит из атомов, соединенных химическими связями, образуя уникальные структуры, определяющие свойства и поведение вещества.
")[ДНК](https://hanga.su/glossary/dna "ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — это молекула, в которой зашифрована наследственная информация, управляющая развитием и функционированием всех живых организмов. Её структура была раскрыта в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком: двойная спираль, построенная из нуклеотидов, стала одним из символов науки XX века.
"), белков, некоторых кристаллов и даже [галактик](https://hanga.su/glossary/galaxy "Галактика — это крупная гравитационно связанная система, состоящая из звёзд, межзвёздного газа, пыли, тёмной материи и звездных скоплений. Все компоненты галактики удерживаются общей гравитацией, формируя сложную динамическую структуру. В зависимости от формы и характеристик выделяют несколько основных типов галактик: спиральные, эллиптические и неправильные. Каждая из них имеет свою историю формирования и эволюции, связанную с процессами звездообразования, столкновениями и взаимодействиями с соседними галактическими системами.
"). Оказалось, что подобная асимметрия может проявляться и в распространении света через особые апериодические структуры. Более того, ученые выяснили, что оптический отклик напрямую зависит от направления лазерного луча и его поляризации — ориентации колебаний световой волны. Если исследователи создавали зеркальную копию структуры, менялась и сама картина распространения света. Это означает, что геометрия материала начинает управлять поведением фотонов значительно сложнее, чем предполагалось ранее. Особенность открытия заключается в том, что аналогичные эффекты практически не наблюдаются в обычных квазикристаллах, которые долгое [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") считались наиболее сложными упорядоченными структурами. Новый тип апериодического порядка демонстрирует принципиально иные свойства взаимодействия света с веществом. Физики считают, что обнаруженный эффект открывает совершенно новое направление исследований, объединяющее сразу несколько разделов современной науки: теорию симметрии, фотонику, физику квазикристаллов и нанотехнологии. Именно на стыке этих дисциплин сегодня рождаются многие перспективные технологии. Практическое значение открытия также может оказаться весьма большим. Управление поляризацией света лежит в основе работы современных лазеров, телекоммуникационных систем, датчиков, спектрометров, медицинской диагностики и устройств [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") связи. Если новые структуры позволят контролировать свет более эффективно, это может привести к появлению принципиально новых фотонных компонентов. Кроме того, подобные материалы способны найти применение при создании сверхточных оптических фильтров, миниатюрных сенсоров, элементов квантовых компьютеров и устройств обработки информации, где свойства света используются вместо электрических сигналов. Исследование также стало ярким примером того, как фундаментальная математика неожиданно превращается в источник технологических инноваций. Еще совсем недавно «шляпа Смита» воспринималась исключительно как красивое решение многолетней математической головоломки. Теперь выясняется, что необычная геометрия этой фигуры способна порождать новые физические эффекты, которые невозможно было предсказать заранее. Авторы работы считают, что дальнейшее изучение подобных апериодических структур позволит открыть еще больше неизвестных свойств света. Возможно, именно такие исследования станут основой следующего поколения фотонных технологий, где управление световыми волнами будет осуществляться не только с помощью материалов, но и благодаря необычной математической геометрии их внутреннего строения. **Ссылка:** «Хиральная дифракция от апериодической монолитной структуры» [ DOI: 10.1038/s41467-026-75023-7.](https://dx.doi.org/10.1038/s41467-026-75023-7 "DOI: 10.1038/s41467-026-75023-7") - [ Открытия ](https://hanga.su/discoveries) - [ Космос ](https://hanga.su/space) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - [ Астрофизика ](https://hanga.su/astrophysics) - Понравилось: 27 - Похожие материалы: [Астрономы впервые зафиксировали крест Эйнштейна с пятым изображением: тёмная материя раскрывает себя](https://hanga.su/1299,2025) | [Древний космический взрыв: зонд Эйнштейна открыл загадочный рентгеновский транзиент возрастом 12,5 миллиардов лет](https://hanga.su/586,2025) | [Как вращение превращается в магнетизм: эффекты Эйнштейна — де Хааса и Барнетта](https://hanga.su/2008,2026) | [Как общая теория относительности Эйнштейна может спасти жизнь на планетах у белых карликов](https://hanga.su/1375,2025) | [Как тени чёрных дыр помогут испытать границы теории Эйнштейна](https://hanga.su/1430,2025) | [Квантовая гравитация без свободных параметров: новое исследование подтверждает давнюю идею Эйнштейна](https://hanga.su/2130,2026) Загрузка следующей статьи...