Vlad Krasen
0 
2043
414
Lyset bevæger sig hurtigt. Det er slags hele lyspunktet, i det mindste som de fleste mennesker tænker på det. Lys skyder gennem de 93 millioner miles mellem Jorden og solen på kun 8 minutter, det bærer information rundt omkring i verden næsten øjeblikkeligt, og dens tophastighed på 186.000 miles per sekund (300.000 kilometer / s) viser sig at være den absolutte hastighedsgrænse af hele universet.
Men der er nogle fysikere, der er interesseret i at vende det træk af lys på hovedet og bremse det langt ned. Og i en ny artikel, der blev offentliggjort 3. januar i tidsskriftet Physical Review Letters og på arXiv, viste et team af forskere, at der kunne gøres lys for at stoppe absolut på visse "usædvanlige punkter."
Dette er ikke den første teknik, som videnskabsmænd har fundet ud for at bremse lyset på. Tilbage i 2001 viste et papir, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature (og forklaret i The New York Times), at der kunne blive trykt lys på superkølede atomer på en sådan måde, at det kommer til et fuldstændigt stop - og derefter jogges af en anden lyspuls ind i fortsætter sin glædelige måde. [De 18 største uopløste mysterier i fysik]
Men den teknik, der er beskrevet i dette 3. januar-papir, er ikke afhængig af superkølede atomer eller indtryk af lys. I stedet er det afhængig af nogle sjove underlig om, hvordan bølger - inklusive lysbølger - opfører sig under de usædvanlige omstændigheder ved "usædvanlige punkter."
Et ekstraordinært punkt er et sted, hvor to komplekse bølgelængdemønstre, der spejler hinanden, mødes - smelter sammen til det ene mønster eller det andet, afhængigt af hvilken vej de rejser.
Lad os nedbryde det:
Du har måske hørt, at lys er en bølge, og der er en god chance for, at du forestiller dig det som en ret simpel bølge, som denne:
Men virkeligheden er, at bølger i den virkelige verden - uanset om de er lavet af lys, lyd eller kvante vibrationer - er meget rigere og mere komplekse tredimensionelle former, der ændrer sig konstant i henhold til egenskaberne for den beholder, de bevæger sig gennem.
Ved at indstille beholdernes egenskaber lige så, har forskere fundet ud af, hvordan man kan kollapse en kompleks bølge i dens spejltvilling. Dette fænomen sker ved ekstraordinære punkter eller punkter, hvor bølger viser usædvanligt finurlige opførsler. Fire en lysstråle og dens spejl tvang gennem punktet en måde, og begge vil dukke op som den originale lysstråle. Fire dem igennem den anden vej, og begge vil dukke ud som spejlbølgen.
I denne artikel viste videnskabsmændene, at teoretisk set kunne egenskaberne ved det usædvanlige punkt og lysstrålene indstilles på en sådan måde, at lyset ville ophøre med at bevæge sig helt på dette ekstraordinære punkt. Skift egenskaber og lysstråler igen, og lyset vil fortsætte på sin lystige måde.
I lang tid mente forskere ekstraordinære punkter var rent teoretiske begreber. Men tilbage i 2010 var forskerne i stand til at opbygge en i den virkelige verden ved at skyde mikrobølger gennem en specielt bygget metalboks, hvilket fik bølgemønstrene til at vende fra en tilstand til en anden.
Forskere har endnu ikke opbygget et lysstopende usædvanligt punkt i den virkelige verden - og det er stadig tilbage at se, om nogen vil. I en erklæring fra teamet bag det lysstopende usædvanlige point-papir sagde forskerne, at deres næste skridt er at finde ud af, om lignende ekstraordinære punkter kunne stoppe andre slags bølger, som lyd, i deres spor.
Undervejs, skrev teamet i denne artikel, forventer de, at up-tick i forskningen i ekstraordinære punkter kan hjælpe med at løse vigtige problemer inden for kvantemekanik og pege vejen mod nye teknologier, der er afhængige af bøjning og formning af bølger.