La luce può girare su se stessa. Da sola. E non è fantascienza.

Devo raccontarvi una cosa che mi ha lasciato a bocca aperta, e di scienza me ne intendo.

Sembra incredibile, ma la luce può letteralmente girare. Da sola. Senza che nessuno le dica di farlo.

So cosa state pensando: luce che gira? Sembrerebbe roba da film di fantascienza. Ma restate con me, perché sta accadendo davvero, nei laboratori di tutto il mondo.

Cioè davvero, la luce può girare?

La storia è questa. Gli scienziati lo sanno da tempo: la luce può fare cose strane. Può attorcigliarsi a forma di cavatappi, rimbalzare sulle superfici, insomma, compiere trucchetti che non immaginiamo quando accendiamo una lampadina.

Ma la novità è questa: un team di ricercatori dell'Università dell'East Anglia e dell'Università del Witwatersrand in Sud Africa ha scoperto che la luce può sviluppare pattern di rotazione da sola mentre viaggia attraverso lo spazio vuoto. Nessuna lente. Nessuno specchio. Nessun materiale speciale. Solo luce che fa il suo lavoro e improvvisamente decide di mettersi a girare.

Non so voi, ma a me sembra profondamente bizzarro e profondamente affascinante.

Pensate alla chiralità (non è terrificante come sembra)

Gli scienziati chiamano questa proprietà "chiralità", che è solo un modo elegante per dire "manualità". Sapete quando la vostra mano sinistra è l'immagine speculare della destra, ma non potete mai sovrapporle perfettamente? Ecco, quella è la chiralità.

E risulta che molte molecole funzionano allo stesso modo. Questo è incredibilmente importante in medicina: alcune molecole esistono in versione "destrorsa" e "sinistrorra" che sembrano quasi identiche ma possono avere effetti completamente diversi nel nostro corpo. La stessa molecola potrebbe curarvi oppure farvi ammalare, dipende da quale "mano" è.

Fino ad ora, gli scienziati avevano sempre bisogno di attrezzature specializzate per studiare queste differenze, osservando come la luce interagisce con le molecole. Ma adesso? I ricercatori hanno scoperto che luce accuratamente preparata può sviluppare questo comportamento rotatorio in modo naturale, da sola, mentre viaggia nello spazio.

"Questa luce può naturalmente sviluppare questo comportamento di handedness da sola," ha spiegato il dottor Kayn Forbes dell'UEA. "Devi solo prepararla nel modo giusto."

Solo prepararla nel modo giusto. Certo, nessuna pressione.

È come se lo spin si fosse nascosto

Ecco cosa mi ha colpito davvero. I ricercatori hanno dimostrato che puoi partire con un fascio di luce che ha zero spin. Niente. Assolutamente niente che gira. Ma poi, mentre il fascio avanza, regioni rotanti distinte appaiono improvvisamente e si separano.

Light Mkhumbuza, studentessa magistrale che ha condotto gli esperimenti chiave, l'ha descritto in modo splendido: "Quasi come se lo spin si fosse nascosto e poi si rivelasse."

Quanto è poetico? La luce che casualmente rivela il suo spin nascosto mentre fluttua nello spazio. Adoro davvero questa descrizione.

L'ingrediente segreto: la topologia

Quindi come funziona? I ricercatori dicono che dipende da qualcosa chiamato topologia, che suona intimidatorio ma in realtà è piuttosto interessante una volta capito.

Pensatela così: una tazza da caffè e una ciambella possono sembrare totalmente diverse, ma matematicamente sono la stessa cosa. Perché? Perché entrambe hanno esattamente un buco. Puoi schiacciare e stirare una tazza da caffè fino a trasformarla in una ciambella senza tagliare o incollare nulla. Quel buco è una "caratteristica topologica" — qualcosa che resta costante qualunque cosa tu faccia all'oggetto.

I ricercatori hanno scoperto che la luce strutturata ha le sue stesse caratteristiche topologiche codificate nella sua struttura interna. Queste caratteristiche essentially determinano dove appariranno le regioni rotanti mentre la luce si muove attraverso lo spazio. Non si tratta di aggiungere qualcosa di esterno per controllare la luce — è la geometria stessa della luce che fa il lavoro.

Perché dovreste preoccuparvi?

Onestamente? Questo potrebbe essere un affare più grande di quanto sembri.

Il team pensa che questa scoperta potrebbe alla fine portare a test medici più sensibili — immaginate di poter rilevare molecole più facilmente osservando come interagiscono con luce che naturalmente presenta il tipo giusto di spin.

Potrebbe anche migliorare le comunicazioni. Luce che si attorciglia e gira può trasportare più informazioni della luce normale, un po' come un cavatappi può contenere più pasta di un filo dritto. Questo potrebbe significare trasmissione di dati più veloce e più sicura.

E per tutti voi appassionati di tecnologia quantistica, questo potrebbe fornire nuovi modi per manipolare la luce per applicazioni di computing quantistico e crittografia.

Il punto cruciale

Ecco cosa mi colpisce di più di questa ricerca: stiamo ancora scoprendo cose fondamentali sulla luce, qualcosa che studiamo da secoli. La diamo per scontata — la luce del sole, le lampadine, gli schermi dei telefoni — eppure, ha ancora segreti da condividere.

La luce non viaggia semplicemente in linee rette noiose, a quanto pare. Ha una geometria nascosta, proprietà nascoste, e apparentemente spin nascosti che possono rivelarsi nelle condizioni giuste.

È piuttosto straordinario quando ci pensi. Ogni volta che guardi un arcobaleno o osservi la luce del sole filtrare attraverso la finestra, stai assistendo a un fenomeno che è in qualche modo più complesso e bellissimo di quanto avessimo mai immaginato.

Non so voi, ma d'ora in poi guarderò la luce in modo un po' diverso.