Тема:

Эксперименты со светом 16 месяцев назад

Физики обнаружили новые необычные свойства света

Ранее считалось, что это невозможно, но физики Ирландии доказали обратное

Ранее считалось, что это невозможно, но физики Ирландии доказали обратное
Иллюстрация с сайта tcd.ie.

Учёные из Ирландии открыли крайне необычную форму света, угловая скорость которой может меняться с шагом, вполовину меньшим минимально допустимых значений, диктуемых постоянной Планка. Можно было бы посчитать открытие незначительным, но оно пошатнуло фундаментальные представления физиков о природе света.

"Нас давно интересовало то, как мы можем заставить свет вести себя как-то по другому, и как подобное нестандартное поведение можно использовать на пользу человечества. Наше открытие интересно тем, что мы смогли изменить то свойство света, которое всегда считали постоянной величиной", — заявил Пол Истхэм (Paul Eastham) из Тринити-колледжа в Дублине.

Фотоны (частицы света) являются одновременно и частицей, и волной. До настоящего времени физики считали, что угловая скорость света меняется не произвольным образом, а с определённым "шагом", который должен быть кратным постоянной Планка.

Истхэм и его коллеги показали, что на самом деле это не так – угловая скорость может меняться со значениями, кратными половине постоянной Планка. Они просчитали условия, при которых это может происходить, а затем реализовали идеи в эксперименте с реальными частицами света.

Эксперимент напоминает опыт, в ходе которого знаменитый ирландский физик Уильям Гамильтон в середине 19 века открыл, что свет, проходящий через так называемые двуосные кристаллы, превращается в набор из светлых и тёмных колец. Наблюдение этих колец продемонстрировало волновую составляющую природы света.

Используя подобный кристалл, "закручивавший" свет, и набор лазеров и линз, авторы работы смогли измерить то, как менялась угловая скорость фотонов с течением времени. Эти измерения помогли физикам доказать, что она может меняться не только на числа, кратные постоянной Планка, но и на значения, равные половине от неё.

Открытие говорит о том, что частицы света могут вести себя не только как бозоны, переносчики фундаментальных взаимодействий, но и как фермионы – особый класс частиц с полуцелым спином, к числу которых относятся электроны и прочие лептоны. Подобное поведение, как считают учёные, продиктовано тем, что в таких случаях фотоны ведут себя как объекты в двумерном, а не трёхмерном пространстве.

Истхэм и его коллеги надеются, что открытие заставит других физиков приступить к изучению свойств фотонов в таком состоянии в ближайшее время. По их словам, уже сейчас можно предположить, что данное свойство частиц света можно использовать для разработки новых оптических технологий передачи и шифровании данных, пишет РИА Новости.

Сегодня

Вы можете получать оповещения от vesti.ru в вашем браузере