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
S rostoucími globálními teplotami jsou sezónní alergici vystaveni většímu množství pylu v ovzduší po delší dobu. To ale ještě není to nejhorší. Teplejší planeta s sebou přináší rovněž jevy zvané pylové bouře. Triliony pylových částic jsou během nich nasáty do mraků a v nich roztříštěny na menší úlomky, aby se následně vrátily zpět dolů, kde […]
Když se řekne „atom“, naprosté většině lidí vytane na mysli malá sluneční soustava, tzv. Rutherfordův model. Možná kvůli tomu, že je všudypřítomný – esteticky rozvířené elektrony se staly symbolem ateistů, Mezinárodní agentury pro atomovou energii i TV seriálu Teorie velkého třesku. A to navzdory tomu, že je vadný – svět na něm vystavený by zkolaboval […]
Objevy Příroda 30.6.2025
Vypadají jako medúzy, ale jsou úplně něco jiného. Jsou nejstarším známým pokusem o vývoj živočichů na naší planetě. Slovo primitivní se na ně ale nějak nehodí. Mají tak podivuhodné schopnosti, že by jim mohli závidět nejen mnohem pokročilejší živočichové, ale i autoři sci-fi. Jsou to pouhé dva roky, kdy věda definitivně potvrdila, co jsou žebernatky […]
Medicína Příroda 26.6.2025
Světově uznávaný botanik a vědec Roman Pavela přichází s trojicí nových bylinných čajů, které spojují tradiční znalosti s moderním výzkumem. Ve spolupráci s firmou Rakytník Cvrček připravil směsi zaměřené na duševní pohodu, trávení a hubnutí i ženské zdraví. Všechny čaje mají vědecky ověřené účinky a navazují na předchozí úspěšné produkty, které si získaly oblibu nejen […]
Zatímco člověk se ve světě orientuje především zrakem, pes se spoléhá především na svůj čich. Pachy jsou pro každého psa hlavním jazykem světa, protože jejich čenich nejen že zachytí miliony různých pachových stop, ale zároveň dokáže dekódovat příběh, který je pro nás neviditelný. Psí čumák obsahuje kolem 300 milionů čichových receptorů, zatímco člověk se musí […]
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