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
Nálezy krápníků, jež vznikají srážením minerálů z kapající vody, v jeskyních hluboko pod Arabským poloostrovem dávají tušit, že toto nehostinné místo mohlo být v dávné minulosti zeleným rájem oplývajícím bujnou vegetací, řekami a jezery a mohlo fungovat jako křižovatka mezi Afrikou a Asii. Arabská poušť, která pokrývá téměř celý Arabský poloostrov, je se svojí rozlohou […]
Příroda 24.4.2025
Země se rozechvěje. Ne z otřesů, ale z bilionů drobných nožek, které si prorazí cestu na povrch. Po sedmnácti letech ticha se do východní části Spojených států vrátí jedna z největších generací periodických cikád – Brood XIV. Tento přírodní fenomén přinese nezapomenutelný orchestr života, který nadchne vědce, fotografy i milovníky přírody.   Cikády Brood XIV […]
Historie Příroda 24.4.2025
Z hustého porostu různých druhů hrášků se vynořil chlap v kněžském rouchu. Do zahrady rozhodně nepřišel pro zdravou svačinku, jeho cílem byla věda! „Tenhle je hranatý, támhleten zas kulatý. Zajímavé,“ kněz odložil motyku a vše si pečlivě zapsal. Revoluční nápad, využít statistiku v zahradě, zdá se přineslo pochopení toho, proč hrášek vypadá tak jak vypadá. Učitel spolu s knězem […]
V tropických deštných lesích Nové Kaledonie se po ránu ozývají zvuky připomínající štěkot a kokrhání. Pro turisty vlastně nic zvláštního, ale místní obyvatelé vědí, že je vydávají tvorové, kterým jejich předci říkávali duchové lesa.   Samozřejmě to nejsou ani psi, ani kohouti. Ozývají se tak perleťově šedí ptáci s chocholkou a oranžovým zobákem. Zvukové projevy nejsou jejich […]
Příroda 22.4.2025
Korovec je jedním z mála druhů jedovatých ještěrů na světě. Patří k ikonám pouští Severní Ameriky. S oteplujícím se světem je však i on vystaven výzvám, které nemusí zvládnout a mohly by se mu stát osudnými. Vědci se snaží zjistit, nakolik jsou tito ještěři schopni se adaptovat na nové podmínky. Korovci (Heloderma suspectum) dorůstají délky […]
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