研究人员可以通过全息图制成光学旋涡。全息图对光的流向起到引导作用。通过利用所谓的纤维纽结理论(fibered knot theory),丹尼斯和同事们制成了全息图,并通过反射作用,让常规激光束远离它。纤维纽结理论是在日常打结的启发下,出现的一种抽象数学分支。
丹尼斯说:"全息图就像一根引入光的纤维,跟教堂里的彩色玻璃窗非常相似。经过一面彩色玻璃窗后,光会出现窗户的彩色图案。"不过它们之间也存在差异,丹尼斯说:"彩色玻璃窗控制颜色,全息图控制光波的状态。"因此全息图上的每个点,就像窗玻璃上的每一个小格子,改变部分光束上的光波周期里的每一个点。他们制成的全息图可以改变光的状态,让它沿着黑色结点运行。
接下来,该科研组通过激光场严密监视照相机,以便拍到光打结的图片。他们的研究成果发表在2010年1月17日的《自然-物理学》杂志上。它是有关这方面的第一项有力证据。虽然所谓的结点理论对类似于黑色结点的数学问题进行了研究,但是这项最新研究通过遵循光传播规律的数学函数,制成这些结点。另外,跟制成的与其他结点纽结在一起的黑色结点不一样,丹尼斯和他的同事们在光束里生成单一黑色结点。