Что такое Невзаимность света?

Невзаимность света (или оптическая невзаимность) — это физическое явление, при котором прохождение света в одном направлении отличается от прохождения в противоположном. Иначе говоря, свет не подчиняется принципу обратимости: если он может пройти путь A → B, это не обязательно значит, что он сможет пройти тем же способом путь B → A.

Пример:

Если вы направите лазер через определённое устройство из точки A в точку B, он свободно пройдет. Но если вы попытаетесь пустить тот же лазер обратно из точки B в точку A — он не дойдёт или изменит свои свойства (например, поляризацию или интенсивность).

В чём причина?

Невзаимность возникает, когда нарушается временная обратимость в уравнениях, описывающих распространение света. Это может произойти из-за:

• магнитного поля (эффект Фарадея),
• нелинейных оптических эффектов,
• метаматериалов или структур с асимметричными свойствами.

Где используется?

• Оптические изоляторы — устройства, которые пропускают свет только в одну сторону. Они важны в лазерах, чтобы предотвращать обратное отражение, которое может повредить источник.
• Оптические диоды — аналоги электрических диодов, но для света.
• Фотонные вычисления и квантовые коммуникации, где нужно контролировать направление передачи информации.

Почему это важно?

Почти все классические волны (например, звук в воздухе) взаимны — они могут распространяться в обоих направлениях одинаково. Нарушение этого принципа у света открывает путь к новым типам оптических устройств, необратимым фотонным схемам и лучшей защите чувствительных компонентов.