Převrat v optice: Vědci umějí skladovat světlo!

Na první pohled by se mohlo zdát, že světlo je nepolapitelné. Podmínky v kvantovém světě jsou natolik složité, že světelné částice jednoduše nelze skladovat v bednách jako banány, byť se o to obyvatelé Kocourkova několikrát pokoušeli. Jenže němečtí vědci všechny dosavadní teorie postavili na hlavu. A Kocourkovští mohou začít jásat.
Na první pohled by se mohlo zdát, že světlo je nepolapitelné. Podmínky v kvantovém světě jsou natolik složité, že světelné částice jednoduše nelze skladovat v bednách jako banány, byť se o to obyvatelé Kocourkova několikrát pokoušeli. Jenže němečtí vědci všechny dosavadní teorie postavili na hlavu. A Kocourkovští mohou začít jásat.

Past na světlo sestrojil tým německých vědců z mohučské univerzity pod vedením profesora Arna Rauschenbeutela. Léčka, na kterou se foton, tedy světelná částice, chytí, je důmyslná, zároveň jednoduchá a není z ní úniku.

Jak chytit světlo?

Světlo má vlastnosti jak částic, tak vlnění. Proto jej nelze jednoduše chytit do nějaké krabice a tam jej schovat. Na polapení světla je tedy třeba nějaké speciální zařízení. Třeba mikrorezonátor, což je šikovná věcička, která v sobě na zlomek vteřiny skutečně dokáže světlo udržet. Mikrorezonátory, které sehrály podstatnou roli při vývoji cédéček a dévédéček, jsou vlastně miniaturní nádobky s vysoce odrazivými stěnami, tedy zrcadly. Světlo, jež se do takového prostoru dostane, se tak odráží a zůstává na chvilinku chyceno.

Aby se však světlo v takovém zařízení udrželo déle, je třeba překonat několik komplikací. V první řadě získat co nejčistší zrcadla, která by světlo nepohlcovala. A také sladit materiál světelné pasti s frekvencí, tedy barvou světelného toku. Daná velikost pastičky totiž udrží jen jednu konkrétní světelnou frekvenci.

Vlákno jako návnada i past

A právě tady do celého příběhu zasahují němečtí vědci. Jejich řešení není nijak složité a má podobu optického vlákna. Arno Rauschenbeutel nechal vlákno nahřát a poté jej roztáhl tak, že bylo tenké jako polovina lidského vlasu. Poté vzal laserový paprsek a zhruba ve středu vlákna jím vyvrtal šišatou dutinku.
Světelný paprsek, mířící k takovému vláknu, netuší, že se blíží konec jeho svobody. Vklouzne do něj a začne se pohybovat kolem jeho osy. Na konci vlákna si však světlo uvědomí fatální skutečnost – stejně jako Otesánek neproleze malým okénkem. Světlo, ať se snaží, jak se snaží, také nemůže ven. Rozměry konce vlákna jsou totiž menší než jeho vlnová délka. A tak je světlo uskladněno. Taková pastička nemá problém zachytit světlo jakékoliv vlnové délky, optické vlákno je pružné a stačí jej podle potřeby buď natáhnout, nebo smrštit. Praktické využití by tento objev mohl najít zejména ve světě výpočetní techniky. Díky možnosti zachytávat světlo by třeba mohla vzniknout paměťová média s gigantickou kapacitou.

Tajemství světla

Viditelné světlo je elektromagnetické záření o vlnové délce 400–750 nm. Vlnové délky světla leží mezi vlnovými délkami ultrafialového záření a infračerveného záření. Tři základní vlastnosti světla jsou svítivost (amplituda), barva (frekvence) a polarizace (úhel vlnění). Ne každý živočich má stejný rozsah vnímání elektromagnetického záření. Včely mají svůj rozsah posunutý směrem k ultrafialovému záření, naopak někteří plazi vnímají i infračervené záření. Světlo je skutečný sprinter, jeho rychlost ve vakuu dosahuje 299 792 458 metrů za sekundu. V praxi to znamená, že za jedinou vteřinu by světelná částice oběhla naši planetu sedmkrát.

Rubriky:  Objevy
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Čeští vědci udávají světu směr v mikroskopickém zkoumání rostlin

Čeští vědci udávají světu směr v...

Vědci z olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH)...
Žrout plastového odpadu byl objeven podobně jako penicilin – náhodou

Žrout plastového odpadu byl...

To, že je plastový odpad hanbou naší civilizace, která se spojila...
Zatočí vědci nadobro s klíšťovou encefalitidou?

Zatočí vědci nadobro s klíšťovou...

Česko patří mezi země s největším výskytem klíšťové encefalitidy. Vědci...
Formule E a revoluční technologie se objevily v Praze

Formule E a revoluční...

Od čtvrtka do dnešního dne probíhá již druhý ročník Future Port Prague...
Technologie budou už zítra hýbat Kulaťákem

Technologie budou už zítra hýbat...

Více než 70 vystavovatelů se představí na šestém ročníku Festivalu vědy, který...
Výzkumníci Fyzikálního ústavu vytvořili nejmenší diamanty na světě

Výzkumníci Fyzikálního ústavu...

Synteticky vytvořený krystal nanodiamantu byl vypěstován ze zárodku...
Prodlužuje řasa chlorella život včelám?

Prodlužuje řasa chlorella život...

Biologické centrum Akademie věd ČR v Českých Budějovicích v současnosti podrobně...
Unikátní filmový záznam s filozofem a mluvčím Charty 77 Janem Patočkou darovala Francie českému archivu

Unikátní filmový záznam s filozofem a...

Před více než 5 lety objevili mladí spolupracovníci Archivu Jana Patočky...
Ohebný a tenčí než vlas

Ohebný a tenčí než vlas

Jak přesně funguje paměť, když zpracovává prožitky? A co se děje v lidském mozku při vzniku...
Čeští vědci zdokonalili napájení smart textilií

Čeští vědci zdokonalili napájení...

Doba, kdy se nebudeme muset vláčet s mobilními telefony, tablety ani jinými...

Nenechte si ujít další zajímavé články

VIDEO: Jaké jsou nejšílenější lékařské praktiky?

VIDEO: Jaké jsou nejšílenější...

Asi každého z nás někdy bolela hlava. A věděli jste, že tato...
Panamský průplav: Nejkrvavější stavba světa, která propojila oceány!

Panamský průplav: Nejkrvavější...

Tento průplav fascinuje svět už více než jedno století. Jenže i když tím, že...
Sbohem, drahý koni: Neobyčejný hrob v údolí Nilu

Sbohem, drahý koni: Neobyčejný...

Když mezinárodní archeologický tým odkryje rozsáhlou hrobku v Súdánu, kde...
Poslední let Marka Suttona: Z Bondova dubléra toho moc nezbude!

Poslední let Marka Suttona:...

Britský kaskadér Mark Sutton (1971–2013) lechtá smrtku pod bradou už...
Ramstein: Chyba pilota usmaží v roce 1988 desítky lidí!

Ramstein: Chyba pilota usmaží v...

Letecké prohlídky jsou lákadlem pro stovky lidí. Nadšenci letadel se...
Stovky mrtvých ryb přineslo oteplení vody v Jižní Kalifornii

Stovky mrtvých ryb přineslo...

Dvě tisícovky cípalů hlavatých. Takový počet obětí si vyžádala letní vedra v...
Znáte nejslavnější hollywoodské páry?

Znáte nejslavnější hollywoodské...

Kde jinde hledat lásku než v Hollywoodu? Rozvodovost však...
Krvavá Olympiáda: Co se stalo v Mnichově?

Krvavá Olympiáda: Co se stalo v...

Olympiáda patří mezi největší sportovní události na světě a v letním i...
Ermitáž v Petrohradu: Obří muzeum s 3 000 000 exponáty!

Ermitáž v Petrohradu: Obří muzeum...

Vypravte se navštívit druhé největší muzeum planety! Jak dobrodružná byla...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.