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

Související články

Andy odkryly další svá tajemství

Andy odkryly další svá tajemství

Ve skrytém bolivijském údolí na svazích And poblíž tamní metropole La Paz...
Zvoní rakovinovým metastázám hrana? Izraelská metoda slibuje, že ano

Zvoní rakovinovým metastázám...

Izraelští vědci ve spolupráci se svými americkými kolegy vyvinuli novou metodu,...
Neviditelní živočichové z mořských hlubin

Neviditelní živočichové z...

Kam se hrabou scénáristi hollywoodských hororů. Co dokáže vymyslet...
Čeští archeologové si připsali další úspěch

Čeští archeologové si připsali...

Archeologická skupina ze společnosti Archaia nalezla při průzkumu zadního traktu domu...
Zkameněliny z Národního muzea změnily pohled na počátek evoluce zubů

Zkameněliny z Národního muzea...

Díky novým technologiím a novému výzkumu zkamenělin z jihozápadního okolí...
V Mexiku byla objevena dosud nejstarší a největší mayská stavba

V Mexiku byla objevena dosud...

Pomocí metody dálkového průzkumu učinili badatelé v mexickém státě...
Na cesty vyrážím zásadně s mobilem a zápisníkem, říká reálný „Indiana Jones“

Na cesty vyrážím zásadně s mobilem a...

Právem bývá nazýván Indiana Jonesem skutečného života. Rodák z...
Mamuti v Mexiku

Mamuti v Mexiku

Ke zcela nečekanému objevu došlo při stavbě nového letiště 50 kilometrů...
Nalezena dosud nejstarší jeskynní kresba na našem území

Nalezena dosud nejstarší jeskynní...

Badatelé z Palackého univerzity v Olomouci nalezli v Moravském krasu dosud...
Objeven nový druh nártouna

Objeven nový druh nártouna

Každoročně se učebnice biologie rozšiřují o nově objevené druhy....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Nových sedm divů světa: Vybrali je lidé celého světa

Nových sedm divů světa: Vybrali je...

Zatímco původ seznamu antických sedmi divů je obestřen záhadou, nová...
Další mýtus padl! Jak ve skutečnosti probíhala slavná bitva u Thermopyl?

Další mýtus padl! Jak ve...

Jen málo z pověstí o neohrožených Sparťanech v soutěsce Thermopyly se...
Česko je turistickou velmocí. Kam vyrazit na výlet nejen v době zimního lockdownu?

Česko je turistickou velmocí. Kam...

Aktuální situace nenahrává zahraniční dovolené, omezené jsou i výlety po Česku....
Juditin i Karlův most: Několik let zdobí Prahu společně!

Juditin i Karlův most: Několik let...

Procházíme Křižovnickým náměstím, pod ním se točí nenápadná klenba....
Dávné Amazonky: Pravěké ženy odvážně lovily s muži!

Dávné Amazonky: Pravěké ženy...

Podle školních učebnic jsou role v pravěku jasně rozdělené. Muži loví a...
Ostré jako břitva: Žhavé kouzlo chilli papriček

Ostré jako břitva: Žhavé kouzlo...

Jsou exotické, alespoň jednou za život s nimi ale přijde do styku téměř každý....
Arcosanti: Vyhaslé město budoucnosti čeká na svou renesanci

Arcosanti: Vyhaslé město...

V roce 1969 obohatí italský architekt Paolo Soleri slovníky o nový...
Příběh královské koruny: Byl Svatováclavský klenot v ohrožení kvůli obřím dluhům?

Příběh královské koruny: Byl...

Zoufalý Vladislav Jagellonský už neví kudy kam. Českou zemi získal...
Vodka Atomik: Neobyčejná příchuť Černobylu

Vodka Atomik: Neobyčejná příchuť...

Většina z nás si jednou za čas po dlouhém dni ráda vychutná sklenku...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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