Vova Krasen
0 
775
49
Światło porusza się szybko. To w pewnym sensie cały punkt światła, a przynajmniej sposób, w jaki o tym myśli większość ludzi. Światło pędzi przez 93 miliony mil między Ziemią a Słońcem w zaledwie 8 minut, niemal natychmiast przenosi informacje na całym świecie, a jego maksymalna prędkość 300 000 km / s okazuje się bezwzględnym ograniczeniem prędkości. całego wszechświata.
Ale jest kilku fizyków zainteresowanych obróceniem tej cechy światła na głowę i spowolnieniem go. W nowym artykule, opublikowanym 3 stycznia w czasopiśmie Physical Review Letters oraz w programie arXiv, zespół naukowców wykazał, że światło można całkowicie zatrzymać w pewnych „wyjątkowych punktach”.
To nie jest pierwsza technika, którą naukowcy wymyślili do spowalniania światła. W 2001 roku artykuł opublikowany w czasopiśmie Nature (i wyjaśniony w The New York Times) wykazał, że światło może być odciskane na przechłodzonych atomach w taki sposób, że dochodzi do całkowitego zatrzymania, a następnie wskakuje drugi impuls światła do kontynuując swoją wesołą drogę. [18 największych nierozwiązanych tajemnic w fizyce]
Ale technika opisana w tym artykule z 3 stycznia nie polega na przechłodzonych atomach ani na odciskaniu światła. Zamiast tego opiera się na zabawnych dziwactwach dotyczących tego, jak fale - w tym fale świetlne - zachowują się w niecodziennych okolicznościach „wyjątkowych punktów”.
Wyjątkowym punktem jest miejsce, w którym spotykają się dwa złożone wzorce długości fal, które są lustrzanym odbiciem - łącząc się w jeden wzór lub w drugi, w zależności od tego, w jaki sposób podróżują.
Rozbijmy to:
Być może słyszałeś, że światło jest falą i istnieje duża szansa, że wyobrażasz sobie je jako dość prostą falę, na przykład:
Ale rzeczywistość jest taka, że fale w prawdziwym świecie - niezależnie od tego, czy są wykonane ze światła, dźwięku czy wibracji kwantowych - są znacznie bogatszymi i bardziej złożonymi trójwymiarowymi kształtami, które stale się zmieniają, zgodnie z właściwościami pojemnika, przez który się przemieszczają.
Poprzez dostrojenie właściwości pojemnika naukowcy odkryli, jak zapaść jedną złożoną falę w jej lustrzane bliźniacze. Zjawisko to ma miejsce w wyjątkowych punktach lub punktach, wokół których fale wykazują wyjątkowo dziwaczne zachowania. Wystrzel wiązkę światła i jego lustrzane bliźniacze przez punkt w jedną stronę, a oba pojawią się wyglądając jak oryginalny promień światła. Wystrzel je w drugą stronę, a pojawią się oboje, wyglądając jak fala lustra.
W artykule naukowcy wykazali, że teoretycznie właściwości tego wyjątkowego punktu i wiązki światła można dostroić w taki sposób, aby światło całkowicie przestało się poruszać w tym wyjątkowym punkcie. Ponownie zmień właściwości i wiązki światła, a światło będzie dalej płynąć wesoło.
Przez długi czas naukowcy uważali, że wyjątkowe punkty to koncepcje czysto teoretyczne. Ale w 2010 roku naukowcy byli w stanie zbudować go w prawdziwym świecie, wystrzeliwując mikrofale przez specjalnie zbudowaną metalową skrzynkę, powodując zmianę wzorów fal z jednego trybu na inny..
Naukowcy nie zbudowali jeszcze zatrzymującego światło wyjątkowego punktu w prawdziwym świecie - i okaże się, czy ktoś to zrobi. W oświadczeniu zespołu odpowiedzialnego za zatrzymanie światła w artykule o wyjątkowych punktach naukowcy stwierdzili, że ich następnym krokiem jest ustalenie, czy podobne wyjątkowe punkty mogą zatrzymać inne rodzaje fal, takie jak dźwięk, na ich torach..
Zespół napisał w tym artykule, że spodziewają się, że wzrost liczby badań nad wyjątkowymi punktami pomoże w rozwiązaniu ważnych problemów mechaniki kwantowej i wskaże drogę do nowych technologii, które polegają na zginaniu i kształtowaniu fal..