GLOBALE: Fabrizio Tamburini: Beyond Einstein’s Dream. Riding the Photons

Im Rahmen der Ausstellung »Infosphäre« stellt Fabrizo Tamburini in drei Installationen sein neues Modell des Lichts vor: Licht als Vortex (Wirbel), als verdrehte elektromagnetische Welle.

Einen Großteil unseres Wissens über das Universum beziehen wir über Licht. Elektromagnetische Wellen werden zu neuen Werkzeugen, um das Universum zu untersuchen und mit ihm zu interagieren. Die Menschheit nutzt die ätherischen Eigenschaften des Lichts als neue und mächtige Werkzeuge. Verdrehtes Licht sowie andere Erhaltungsgrößen elektromagnetischer Felder stellen Freiheitsgrade dar, die es zu nutzen gilt, um mit der Welt zu interagieren.

Elektromagnetische Freiheitsgrade

Diese Installation ist ein OAM-basiertes MIMO (Multiple-Input-Multiple- Output)-Multiplex-Telekommunikationssystem. Videos werden auf einem Monitor gezeigt, um Spin, OAM und die 84 anderen bekannten Erhaltungsgrößen zu erklären. Sie greift das »San-Marco-Experiment« (2011) wieder auf, bei dem eine Mehrfachnutzung von Frequenzen durch den Einsatz einer verdrehten Welle erreicht wurde, die neben einem Bahndrehimpuls (OAM, Orbital Angular Momentum) mit der Polarisation einen weiteren Freiheitsgrad aufwies. Die Polarisation steht in Bezug zu einer intrinsischen Eigenschaft von Photonen, dem Spin, wohingegen das OAM eine extrinsische Eigenschaft eines Feldes ist. Der Spin ist wie die Tag-Nacht-Rotation der Erde. Das OAM entspricht der Rotation um einen Punkt im Raum, ähnlich der Bahn der Erde um die Sonne. Diese beiden Größen bleiben in Verbindung, um Informationen zu transportieren, während die Welle durch den Raum reist. Die räumliche Information wird über den Vortex der verdrehten Welle transportiert. Die Orientierung hingegen wird durch die Polarisation übertragen. Hier eröffnen sich neue Optionen für die Telekommunikation.

Verdrehtes MIMO (Uppsala-Experiment)

Um Rauminformationen einen Dreh zu geben, braucht es – Handlungen. Die Mehrfachverwendung von Frequenzen wird über den Einsatz eines elektromagnetischen Vortex mit einer Phasendrehung und einer einzigen Antenne erreicht. Die neue Methode der räumlichen Information erlaubt die Mehrfachverwendung von Frequenzen in ähnlicher Weise wie beim Einsatz mehrerer Antennen. Menschen (Experimentierende) interagieren mit dem Vortex und mit der sphärischen Welle, indem sie die Empfangsantenne bewegen und damit zwei Videokanäle einstellen. Wenn die Menschen sich im Raum bewegen, durch den unsichtbare Wellen laufen, die mittels Reflektion, Absorption und Brechung ihren Zustand ändern, wird dies durch zufällige Veränderungen und Interferenzen der beiden Kanäle unmittelbar sichtbar gemacht.

Mathematischer Raum

Hier wird der mathematische Raum, aus dem heraus das San-Marco- Experiment möglich wurde, dargestellt: ein kleiner Schritt ins Licht.