Phillip Hopkins
0 
2661
57
Lumina se mișcă repede. Acesta este un fel de punct de lumină, cel puțin așa se gândesc majoritatea oamenilor. Lumina trage prin cele 93 de milioane de mile dintre Pământ și Soare în doar 8 minute, transportă informații în întreaga lume aproape instantaneu, iar viteza maximă de 186.000 de mile pe secundă (300.000 de kilometri / s) se dovedește a fi limita absolută a vitezei. a întregului univers.
Dar există unii fizicieni interesați să transforme acea trăsătură de lumină pe cap și să o încetinească. Și într-o nouă lucrare, publicată pe 3 ianuarie în revista Physical Review Letters și pe arXiv, o echipă de cercetători a arătat că se poate face lumină pentru a opri absolut în anumite „puncte excepționale”.
Nu este prima tehnică cu care oamenii de știință au venit pentru a încetini lumina. În 2001, o lucrare publicată în revista Nature (și explicată în The New York Times) arăta că lumina putea fi imprimată pe atomii supraîncărcați, astfel încât să se oprească complet - apoi să fie interzisă de un al doilea impuls de lumină în continuând pe drumul său vesel. [Cele mai mari 18 mistere nesoluționate în fizică]
Însă tehnica descrisă în această lucrare din 3 ianuarie nu se bazează pe atomi supraîncărcați sau pe lumina imprimantă. În schimb, se bazează pe câteva aspecte amuzante despre modul în care valurile - inclusiv undele de lumină - se comportă în circumstanțele neobișnuite ale „punctelor excepționale”.
Un punct excepțional este un loc în care se întâlnesc două modele complexe de lungime de undă care se reflectă unul pe altul - fuzionându-se într-un model sau altul, în funcție de modul în care călătoresc.
Să dărâmăm asta:
Poate ai auzit că lumina este un val și există o șansă bună să o imaginezi ca fiind un val destul de simplu, ca acesta:
Dar realitatea este că undele din lumea reală - fie că sunt făcute din lumină, sunet sau vibrații cuantice - sunt forme tridimensionale mult mai bogate și mai complexe, care se schimbă constant, în funcție de proprietățile containerului prin care se deplasează.
Reglând proprietățile containerului doar așa, oamenii de știință și-au dat seama cum să se prăbușească o undă complexă în gemenul său oglindă. Acest fenomen se întâmplă în puncte excepționale sau puncte în jurul cărora valurile prezintă comportamente excepționale. Aruncați un fascicul de lumină și oglinda ei se învârt într-un singur sens și ambele vor apărea arătând ca raza de lumină originală. Aruncați-le în sens invers și amândoi vor apărea arătând ca valul oglinzii.
În această lucrare, oamenii de știință au arătat că, teoretic, proprietățile punctului excepțional și fasciculele de lumină ar putea fi reglate astfel încât lumina să înceteze să se miște în întregime în acest punct excepțional. Schimbați din nou proprietățile și raze de lumină, iar lumina va continua pe drumul său vesel.
Multă vreme, oamenii de știință au considerat că punctele excepționale sunt concepte pur teoretice. Însă în 2010, cercetătorii au reușit să construiască una în lumea reală trăgând microunde printr-o cutie metalică special construită, ceea ce a făcut ca modelele de undă să se întoarcă de la un mod la altul..
Cercetătorii nu au construit încă un punct excepțional de oprire a luminii în lumea reală - și rămâne de văzut dacă o va face cineva. Într-o declarație a echipei din spatele hârtiei cu puncte excepționale de oprire a luminii, cercetătorii au spus că următorul lor pas este să-și dea seama dacă puncte excepționale similare ar putea opri alte tipuri de unde, precum sunetul, în piesele lor.
Până la drum, echipa a scris în această lucrare, se așteaptă ca topul de cercetare în puncte excepționale să ajute la rezolvarea problemelor importante în mecanica cuantică și să indice calea către noile tehnologii care se bazează pe îndoirea și modelarea undelor.