Domů     Příroda
Nový pohled na starý experiment: Světlo interferuje s vlastní minulostí
Martin Janda 8.4.2023

V roce 1801 provedl britský fyzik, ale i lékař a egyptolog Thomas Young experiment s dvojitou štěrbinou, který se zapsal do dějin fyziky. Vědec za rovnoběžné štěrbiny umístil stínítko a poté si všiml, že vlivem difrakce světla na štěrbinách vznikají na stínítku interferenční proužky. Z toho Young usoudil, že světlo má charakter vlnění..

Od tohoto průkopnického okamžiku byl experiment mnohokrát opakován, až se prokázalo, že elektromagnetické záření se chová jak jako vlna, tak jako částice. Jinými slovy, světlo se může chovat jako kuličky kutálející se po svahu nebo jako vlny ve vodě.

Tímto způsobem si nepočínají jen fotony. Řada pokusů později ukázala, že stejným způsobem mohou jednat elektrony, neutrony, ba i celé atomy, čímž byl stanoven základní princip kvantové fyziky jako teorie založené na pravděpodobnosti.

Nyní se badatelé pustili do Youngova experimentu znovu, jen jej oblékli do moderního hávu. Místo dvojice štěrbin oddělených v prostoru použili „časové štěrbiny“, které byly vytvořené úpravami odrazivosti materiálu.

Následně zde byly testovány schopnosti vln interferovat s vlastní minulostí a budoucností.

Tyto časové rozdíly změnily frekvenci světla při dopadu na materiál, přičemž interference mezi různými vlnami vytvářela spíše odlišné barvy než rozdíly v jasu. „Experiment s dvojitou časovou štěrbinou otevírá dveře ke zcela nové spektroskopii schopné rozlišit časovou strukturu světelného impulsu,“ říká fyzik John Pendry z Imperial College London.

Není bez zajímavosti, že štěrbiny se otevřely mnohem rychleji, než vědci původně očekávali, trvalo jim to jen jednu až 10 femtosekund (biliardtin sekundy). To mimo jiné znamená, že materiály nemusí nutně interagovat se světlem přesně tak, jak si vědci mysleli (například při změně intenzity nebo rychlosti).

Badatelé vědí, že mít k dispozici materiál, který dokáže měnit způsob, jakým v minimálních časových intervalech reaguje na světlo, by mohlo být užitečné při vývoji nových technologií a při pronikání hlouběji do tajů kvantové fyziky. Ale nejen to, pomohlo by to i ve studiu například černých děr.

Dále chce tým vyzkoušet svůj „časový zvrat“ na krystalu, kde jsou atomy uspořádány v přesném vzorci. „Koncept časových krystalů má potenciál vést k ultrarychlým optickým spínačům,“ uzavírá fyzik Stefan Maier z Imperial College London.

Související články
Příroda 20.7.2026
Skalnaté sopečné pobřeží vypadá jako poseté draky. Tvorové, kteří jsou tu namačkáni hlava na hlavě, působí opravdu strašidelně – šedá kůže, velké zahnuté drápy, výrazné hřbetní hřebeny. Ve skutečnosti jde ale o leguány, jejichž potravu tvoří převážně mořské řasy. Nejmohutnějšími ještěry světa jsou varani komodští, takzvaní komodští draci. Tito impozantní tvorové, vyskytující se přirozeně na […]
Medicína Příroda 18.7.2026
Ne všechno, co si člověk přiveze z dovolené u rybníka, stojí za to. Místo hezkých vzpomínek si někteří odvážejí svědivou vyrážku, za kterou překvapivě nestojí sinice ani komáři, ale mikroskopické larvy parazitů vodních ptáků. Vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy nyní zjišťují, kde číhá největší riziko a jak se mu co nejlépe vyhnout. Cerkáriová dermatitida, […]
Objevy Příroda 16.7.2026
Připomíná to námět apokalyptického seriálu The Last of Us. A skoro mrazí při představě, že podobné horory probíhají v přírodě běžně – s tím rozdílem, že nejde pouze o infekce parazitickou houbou a že predátor dokáže ovládat jen vývojově nesrovnatelně jednodušší živočichy, než je člověk. Najít skutečné zombie není nic nemožného ani v naší přírodě. Stačí […]
Příroda 15.7.2026
Zima je za rohem. Na Sibiři je to cítit víc než kdekoli jinde. Malý ptáček zatřepotá křídly a vydá se na svou dlouhou cestu. Musí urazit tisíce a tisíce kilometrů, než se dostane na místo, na němž přezimuje. Je to daleká pouť, jeho navigační systém ho ale nikdy nezklamal. Nad schopností orientace zvířat, která migrují […]
Odborníci se dlouho domnívali, že mumifikované ostatky křečků druhu Phyllotis vaccarum, nalezené v Andách na území Chile a Argentiny, pocházely z pohřebních rituálů starých Inků. Do doby, než byly ve výškách kolem 6 700 metrů nad mořem spatřeny živé exempláře. Jak se tito drobní hlodavci vyrovnávají s extrémními podmínkami? V nadmořských výškách přesahujících 6 700 […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz