Добре известната мантра на физиците е, че светлината може да се проявява както като вълна, така и като частици. Но до този момент учените винаги наблюдаваха проявата й само като една от тези две форми, и никога и двете едновременно.
Квантовата механика постановява, че светлината може да проявява двата атрибута едновременно, но този феномен досега не беше наблюдаван от учените. Екип от физици е успял да заснеме квантовата частици-вълни дуалност на светлината и съобщават за успеха си в статия за Nature Communications. Освен за изучаване на фундаменталните свойства на светлината, новото постижение може да намери приложение в създаването на квантови компютри и някои други технологии.
Физиците създават стояща вълна от светлина като облъчват метална нишка с ултравиолетова светлина. След това започват да бомбардират с електрони, като целта е да се превъзбудят отделни фотони. Когато двете частички си взаимодействат, промяната в енергийното ниво кара фотона да се забави, или да увеличи скоростта си, в зависимост от това, как се е случило взаимодействието. Физиците са успели да запечатат това взаимодействие с помощта на много мощен микроскоп.
Понеже вълната е съставена от множество частици, учените успяват да видят стоящата вълна, както и отделните фотони, които са отделени вследствие на бомбардировката с електрони. Така за пръв път е получено “нагледно” доказателство за двойнствената природа на светлината. При активирането на фотоните учените имат възможността да ги заснемат.
Фотоелктричните принципи, позволили на учените да направят първата снимка на дуалното състояние на светлината, са изведени още от Алберт Айнщайн в началото на ХХ век. До тогава светлината е смятана само за вълна. Айнщайн доказва, че светлинните вълни всъщност са потоци от индивидуални частици – теория, която в началото не е приета от научния свят. Въпреки това, работата на големия учен по-късно му носи Нобеловата награда за физика през 1921 година.
0 коментара:
Публикуване на коментар