Einführung: Beyond Einstein's Dream. Riding the Photons
© Foto: Fabrizio Tamburini
Licht ist eine Manifestation elektromagnetischer Felder und dient der Menschheit als Hauptüberträger jener Informationen, mithilfe derer sie die Welt und sogar das gesamte Universum erfasst. Es zeigt dabei eine Reihe von Symmetrien, Strömungen und verwandten existierenden Erhaltungsgrößen oder »Freiheitsgraden«, die sich einsetzen lassen, um unser vorhandenes Wissen zu vertiefen – vom Quantenbereich bis zum klassischen Bereich.
Im Internationalen Jahr des Lichts und der Lichttechnologie 2015 lädt die GLOBALE-Ausstellung »Infosphäre« zu einem verdrehten MIMO ein.
Es wird eine zusätzliche Verdrehung zur Rauminformation hinzugefügt – eine Aktion, die neue Möglichkeiten eröffnet, um mit den ungesehenen Eigenschaften des Lichts zu interagieren und so drahtlos Informationen auf neue und effektive Arten und Weisen zu übertragen. Durch den Ritt auf den Photonen können wir tatsächlich Informationen über Sterne und Galaxien erhalten, die im Licht verschlüsselt sind: Dabei nutzen wir den Bahndrehimpuls (engl. Orbital Angular Momentum oder OAM), eine extrinsische Eigenschaft des Photons, sowie die Wirbelstärke, jenen Spin, der intrinsisch ist und von der Polarisierung abhängt.
Der Spin erinnert dabei an die Drehung der Erde um die eigene Achse und den sich daraus ergebenden Zyklus von Tag und Nacht, wohingegen der Bahndrehimpuls eher an die Kreisbahn der Erde um die Sonne erinnert. In vielen Fällen bringen Wellen mit einem OAM einen Vortex mit sich, eine phasenweise Drehung, die räumliche Informationen zu einer Wellenform strukturiert oder besser gesagt „moduliert", welche dann während ihrer Ausbreitung erhalten bleibt.
Zu Beginn unseres Ritts auf einem Photon beginnen wir, das Licht zu manipulieren und zu modulieren: Es handelt sich dabei um eine noch nie dagewesene Interaktion mit dem Universum, durch die wir dank neuer Formen der Rezenz-Mehrfachverwendung Informationen und Wissen über große Entfernungen teilen, Partikel auf kleinster Ebene manipulieren und Materialien auf der Nanoebene modulieren können. So entsteht eine neue Ära, die von der astronomischen Ebene bis hinunter zur Nanoebene reicht: die Ära des STRUKTURIERTEN LICHTS.
Im Internationalen Jahr des Lichts und der Lichttechnologie 2015 lädt die GLOBALE-Ausstellung »Infosphäre« zu einem verdrehten MIMO ein.
Es wird eine zusätzliche Verdrehung zur Rauminformation hinzugefügt – eine Aktion, die neue Möglichkeiten eröffnet, um mit den ungesehenen Eigenschaften des Lichts zu interagieren und so drahtlos Informationen auf neue und effektive Arten und Weisen zu übertragen. Durch den Ritt auf den Photonen können wir tatsächlich Informationen über Sterne und Galaxien erhalten, die im Licht verschlüsselt sind: Dabei nutzen wir den Bahndrehimpuls (engl. Orbital Angular Momentum oder OAM), eine extrinsische Eigenschaft des Photons, sowie die Wirbelstärke, jenen Spin, der intrinsisch ist und von der Polarisierung abhängt.
Der Spin erinnert dabei an die Drehung der Erde um die eigene Achse und den sich daraus ergebenden Zyklus von Tag und Nacht, wohingegen der Bahndrehimpuls eher an die Kreisbahn der Erde um die Sonne erinnert. In vielen Fällen bringen Wellen mit einem OAM einen Vortex mit sich, eine phasenweise Drehung, die räumliche Informationen zu einer Wellenform strukturiert oder besser gesagt „moduliert", welche dann während ihrer Ausbreitung erhalten bleibt.
Zu Beginn unseres Ritts auf einem Photon beginnen wir, das Licht zu manipulieren und zu modulieren: Es handelt sich dabei um eine noch nie dagewesene Interaktion mit dem Universum, durch die wir dank neuer Formen der Rezenz-Mehrfachverwendung Informationen und Wissen über große Entfernungen teilen, Partikel auf kleinster Ebene manipulieren und Materialien auf der Nanoebene modulieren können. So entsteht eine neue Ära, die von der astronomischen Ebene bis hinunter zur Nanoebene reicht: die Ära des STRUKTURIERTEN LICHTS.
© Fabrizio Tamburini, 2015
Bei der UPPSALA-KARLSRUHE INSTALLATION kommt eine Mehrfachverwendung von Frequenzen unter Einsatz eines elektromagnetischen Vortex zum Tragen. Dieser wird durch die Reflexion einer Funkwelle mit einer Wendeltreppe als Maske nebst einer üblichen Welle erzeugt, ausgesandt von einer kleinen bipolaren Antenne auf dem gleichen Frequenzband und mit dem gleichen Polarisierungszustand.
Die räumliche Information, die auf der Wirbelwelle verschlüsselt ist, sowie die räumlichen Eigenschaften der geometrischen Verteilung aller Antennen ermöglichen die Verdopplung der Frequenz: Es handelt sich um einen MIMO-(Multiple-Input-Multiple-Output)-Mehrkanal-Aufbau, der auf der Funkwirbelstärke basiert. Hierbei wird ausgenutzt, dass die räumliche Information auf zwei elektromagnetischen Wellen unter Mehrfachverwendung von Frequenzen verschlüsselt wird.
Zwei Empfangsantennen, die sich an verschiedenen Orten befinden, sind so miteinander verbunden, dass sie die räumliche Information auf zwei Kanälen empfangen. Die eine Antenne ist dabei fest, die andere hingegen kann mechanisch bewegt werden, um die verdrehte Welle oder die normale Welle zu empfangen.
Die Besucherinnen können nun diese „unsichtbare" räumliche Information erleben, indem sie eine der Empfangsantennen verschieben und so zwischen zwei Videokanälen wechseln, die durch die beiden elektromagnetischen Wellen übertragen werden.
Zugleich interagieren die Besucherinnen jedoch auch schon mit diesen Wellen, wenn sie nur durch den Raum gehen: Durch sie werden unsichtbare Wellen übertragen und gestört. Ihre Körper verursachen Reflexionen, Absorptionen und Refraktionen - ganz ähnlich wie es bei Heinrich Hertz 1887 der Fall war, nur dass wir verdrehtes Licht erleben und mit ihm interagieren können! Daraus entstehen zufällige Veränderungen und Interferenzen auf beiden Kanälen.
Autoren: Fabrizio Tamburini und Freddy Paul Grunert
Die räumliche Information, die auf der Wirbelwelle verschlüsselt ist, sowie die räumlichen Eigenschaften der geometrischen Verteilung aller Antennen ermöglichen die Verdopplung der Frequenz: Es handelt sich um einen MIMO-(Multiple-Input-Multiple-Output)-Mehrkanal-Aufbau, der auf der Funkwirbelstärke basiert. Hierbei wird ausgenutzt, dass die räumliche Information auf zwei elektromagnetischen Wellen unter Mehrfachverwendung von Frequenzen verschlüsselt wird.
Zwei Empfangsantennen, die sich an verschiedenen Orten befinden, sind so miteinander verbunden, dass sie die räumliche Information auf zwei Kanälen empfangen. Die eine Antenne ist dabei fest, die andere hingegen kann mechanisch bewegt werden, um die verdrehte Welle oder die normale Welle zu empfangen.
Die Besucherinnen können nun diese „unsichtbare" räumliche Information erleben, indem sie eine der Empfangsantennen verschieben und so zwischen zwei Videokanälen wechseln, die durch die beiden elektromagnetischen Wellen übertragen werden.
Zugleich interagieren die Besucherinnen jedoch auch schon mit diesen Wellen, wenn sie nur durch den Raum gehen: Durch sie werden unsichtbare Wellen übertragen und gestört. Ihre Körper verursachen Reflexionen, Absorptionen und Refraktionen - ganz ähnlich wie es bei Heinrich Hertz 1887 der Fall war, nur dass wir verdrehtes Licht erleben und mit ihm interagieren können! Daraus entstehen zufällige Veränderungen und Interferenzen auf beiden Kanälen.
Autoren: Fabrizio Tamburini und Freddy Paul Grunert