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.

Autor: Martin Janda
Rubriky:  Objevy
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

VŠCHT vstoupila do světa horolezců. Na...

Technopark Kralupy Vysoké školy chemicko-technologické v Praze se stal...

Umělé mozečky pomohou s...

Začátkem září mezinárodní vědecký ký tým představil světu své úspěchy –...

První přenos mluveného slova s...

„Zkuste to bez drátů, milý Marconi!“ volá z balónu na italského vynálezce...

Strava bohatá na maso jim příliš...

Roku 1336 byl vydán papežský dekret, který mnichům povolil dvakrát...

5G sítě povýší kulturu i sport

Online debata odborníků z oblasti Smart Cities za podpory Ministerstva pro...

Vědci z Fakulty tropického...

Tým vědců z ČZU v Praze se vrátil z expedice do Zambie, kam transportoval tři...

Pozor na letní lásky

Koncerty, dovolené u moře, festivaly – všechna tato místa lákají nejen na...

Lze Covid vyléčit vitamíny, alkoholem...

U většiny onemocnění s mediálním přesahem se dříve nebo později objeví...

Moderní technologie chrání...

Národní muzeum v Praze, hrad a zámek v Českém Krumlově, Zlatá bula sicilská v...

První slunné dny bezpečně aneb...

Užíváte si první dny na slunci naplno, ale překvapily vás svědivé pupínky nebo...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jak si poradíme s tetováním?

Jak si poradíme s tetováním?

Tetování sebou nese i jistá zdravotní rizika jako např. alergické reakce. Patří...
Co snímá rychleji než lidské oko?

Co snímá rychleji než lidské oko?

Prakticky všichni se s nimi setkávají každý den, doma, v obchodech i v kapse...
Proč je červená bobule tak zdravá?

Proč je červená bobule tak zdravá?

V kyselých a minerálně chudých půdách je možné najít plíživý polokeř, rostoucí do...
NASA si posvítila na asteroid Bennu

NASA si posvítila na asteroid Bennu

Již je to více než rok, co k asteroidu Bennu dorazila americká...
V hlavní roli jazyk aneb největší vymírání lidstva…

V hlavní roli jazyk aneb největší...

Jazyk je nejen úzce provázán s identitou jednotlivce, ale jsou jím...
Velikáni zvířecí říše – Kdo je největší?

Velikáni zvířecí říše – Kdo je...

Éra dinosaurů na planetě Zemi již dávno skončila, stále se ale najde...
Nejznečištěnější místa světa

Nejznečištěnější místa světa

Asi nikoho nepřekvapí, že ty vůbec nejznečištěnější místa na Zemi je možné najít v...
Jak „bije“ srdce naší planety?

Jak „bije“ srdce naší planety?

O zemském jádru se toho stále moc neví, někdo s nadsázkou může říct, že...
Svatý kopeček Olomouc: Tajemný dar zmizelých poutníků

Svatý kopeček Olomouc: Tajemný dar...

Když se v Olomouci řekne Svatý Kopeček, nemusí to znamenat jen evropsky významné...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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