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
Jako modré zóny jsou označována místa, kde se lidé dožívají mimořádně vysokého věku. Patří mezi ně například Okinawa v Japonsku či Ikaria v Řecku. Na seznam se nyní dostalo i malé městečko na Sardinii zvané Bolotana, kde se požehnaného věku dožívají především ženy Bolotana je malá vesnice s přibližně 2 262 obyvateli, z nichž 10 […]
Oblíbené animované filmy se zvířecími hrdiny rozšířily mezi lidmi povědomí o tvorech, o jejichž existenci neměli mnozí z nich ani tušení. Například ve snímku Hledá se Dory vystupuje postava dobrácké krátkozraké „žraločice“ Destiny – tak byl divákům představen zástupce druhu Rhincodon typus, tedy žralok obrovský. Jeho druhový název rozhodně není zavádějící, ostatně jedná se o […]
Hřbetní ploutev rozráží hladinu jako čepel nože. Pod ní se vlní tělo predátora, který se rychle blíží k surfaři, čekajícímu na správnou vlnu. Tak bývají žraloci často vyobrazováni. Ve skutečnosti ale tito mořští tvorové napadají člověka poměrně vzácně – a často navíc omylem. Při slově žralok se spoustě lidí automaticky vybaví filmová série Čelisti. Někdo […]
Nejrozsáhlejší globální analýza vztahů mezi rostlinami a jejich opylovači vyvrací dlouho přijímanou představu, že směrem k rovníku jsou mezidruhové interakce stále specializovanější. Nová mezinárodní studie, vedená českými vědci z Univerzity Karlovy a Akademie věd ČR ukazuje, že klíčovou roli hraje klima, jehož proměny proto mohou opylování zásadně ovlivnit. Rozsáhlá mezinárodní studie vedená vědci z Přírodovědecké […]
Motýly zpravidla obdivujeme pro jejích nádherné barvy a vzory na křídlech, stejně jako bezstarostné poletování. Málokdo by si tipnul, že právě tyto dvě věci jim poskytují největší ochranu před ptáky, kteří si na zástupcích hmyzu rádi pochutnávají. Plyne to ze závěrů nejnovější studie britských vědců. Přírodovědci dlouho přemýšleli nad tím, proč právě pestrobarevným motýlům se […]
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