Обычный лазерный луч распространяется прямолинейно, подобно свету фонарика. Однако свет можно закрутить в спираль, напоминающую нить штопора. Такой луч несёт орбитальный угловой момент (ОУМ) — свойство, при котором свет не просто освещает, но и вращает всё, что встречает на пути. Физики направили этот закрученный свет в плазму, чтобы разогнать электроны.
В плазме лазер формирует волну — след, похожий на кильватер за катером. Электроны «ловят» эту волну и разгоняются. Когда лазер закручен, след тоже приобретает спиральную структуру. В эксперименте пучок электронов разделился на два луча, летящих под разными углами и с разной энергией. Это указывает на то, что электроны захватывались в разных местах спирального следа.
Компьютерное моделирование показало: электроны летят не по прямой, а по винтовым линиям, как по резьбе шурупа. Управляя закруткой лазера, можно менять форму пучка. Такие компактные ускорители могут найти применение в медицине и материаловедении.
Свет с орбитальным угловым моментом может вращать микроскопические частицы, как крошечный торнадо.