Ett av fysikens nyckelbegrepp, och vetenskap överlag, är föreställningen om ett 'fält' som kan beskriva den fysiska storhetens rumsliga fördelning. Till exempel, en väderkarta visar fördelningarna av temperatur och tryck (dessa är kända som skalära fält), samt vindhastighet och riktning (känd som ett vektorfält). Nästan alla bär ett vektorfält på huvudet - varje hårstrå har ett ursprung och ett slut, precis som en vektor. För över 100 år sedan L.E.J. Brouwer bevisade hårbollssatsen som säger att man inte kan kamma en hårig boll platt utan att skapa virvlar, virvlar (virvlar) eller cowlicks.

I magnetism, de elementära excitationerna i ett tvådimensionellt magnetiseringsvektorfält har formen av sådana virvlar och kallas skyrmioner. Att gå medurs runt mitten av en sådan virvel, vi kan observera, att vektorerna som är fästa vid efterföljande punkter på vår väg kan rotera en eller flera gånger, medurs eller moturs. Den kvantitet som beskriver denna egenskap kallas virvel. Skyrmioner och halvskyrmioner (meroner) av olika virvlar kan hittas i så olika fysiska system som kärnämne, Bose-Einstein kondenserar eller tunna magnetiska lager. De används också i beskrivningen av kvanthalleffekten, cykloner, anticykloner och tornados. Speciellt intressanta är experimentella inställningar, där man kan skapa olika vektorfält på begäran och undersöka interaktionerna mellan deras excitationer.

Forskare från universitetet i Warszawa, Militära tekniska högskolan, University of Southampton, Skolkovo -institutet i Moskva, och Institute of Physics PAS har visat hur man strukturerar ljus så att dess polarisering beter sig som en halvskyrmion (meron). För att uppnå detta har ljuset fångats i ett tunt flytande kristallskikt mellan två nästan perfekta speglar, känd som en optisk kavitet. Genom att kontrollera polariseringen av infallande ljus och orienteringen av vätskekristallmolekylerna kunde de observera första ordningens och andra ordningens (första experimentella observationen) meroner och anti-meroner (virvel -2, -1, 1, och 2).

En relativt enkel optisk hålighet fylld med en flytande kristall gör det möjligt för forskarna att skapa och undersöka exotiska tillstånd av polarisering av ljus. Enheten kan potentiellt tillåta att testa beteendet hos dessa excitationer (förintelse, attraktion eller avstötning av skyrmioner och meroner) på ett optiskt bord i kombination med mer exotiska optiskt känsliga material. Att inse karaktären av interaktionen mellan dessa objekt kan hjälpa till att förstå fysiken i mer komplexa system, kräver mer sofistikerade experimentella metoder (t.ex. ultralåga temperaturer).