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
Člověk přistál na Měsíci, jeho sonda třeba na Saturnově měsíci Titanu, svými teleskopy nahlíží až k hranici pozorovatelného vesmíru, jejíž dnešní vzdálenost činí zhruba 46 miliard světelných let. A přesto existují v jeho u kosmického hlediska miniaturním domově místa, o kterých téměř nic neví. Hlubiny oceánů, podledovcová jezera Antarktidy i nekonečné jeskynní systémy stále ukrývají […]
Hned tři meteorologické týmy měly generálu Eisenhowerovi zajistit co nejpřesnější informace o tom, jaké počasí bude vládnout při operaci Overload. Zdroje dat byly omezené, možnost bouře velká a odpovědnost ležela na jediném muži, kapitánu Jamesi Staggovi Film Presssure, který právě vstupuje do kin, pojednává o 72 hodinách, které předcházely vylodění spojenců v Normandii, neboli Dnem […]
Agrovoltaika vznikla před čtyřiceti lety v Německu, v současnosti ji však nejvíce rozvíjí Izrael. A zatímco v zemích s mírným klimatem se řeší, aby panely nestínily plodinám příliš, v Izraeli zase, aby stínily dostatečně a ochránily úrodu před spálením. V Údolí pramenů letos získali rekordní úrodu 30 tun hroznů vypěstovaných právě tímto způsobem. Oblast přitom […]
Příroda 10.9.2026
Od ostatních lidoopů se liší samotářským způsobem života, přesto si navzájem vypomáhají, zvlášť pokud jde o výchovu mláďat. Chytrým mozkům malých orangutanů pomáhají setkání a hry s vrstevníky ve správném vývoji. Matky jsou kvůli tomu ochotné vynechat i oběd. Pralesy Bornea a Sumatry obývají jedny z nejstarostlivějších a nejobětavějších matek mezi zvířaty. Každá orangutaní samice má své […]
Lemuři byli oblíbení vždy, jejich popularita ale raketově stoupla poté, co vznikl animovaný film Madagaskar. Mnoho diváků se z něj rovněž dozvědělo o existenci predátora, o němž předtím nikdy neslyšeli. Oním predátorem je fosa, největší šelma na celém ostrově. Navzdory tomuto statusu ale nijak výraznými parametry nedisponuje, na délku měří bez ocasu do 80 centimetrů […]
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