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

reklama
Související články
Trochu to připomíná béčkový horor. Vědci zkoumali prastaré viry, které odebrali ze zmrzlé půdy v severské tundře. Ke svému překvapení badatelé zjistili, že viry se nejen navrátily k životu, ale dokázaly být i infekční. Tedy, jen vůči jednobuněčným organismům, možnost, že by napadly i lidi je nejasná, ale i tak by viry z tajícího permafrostu […]
Žraloci kladivouni jsou aktivní predátoři, kteří si rádi pochutnávají na různých druzích ryb, hlavonožců i korýšů, větší druhy nepohrdnou ani rejnoky či jinými žraloky. Aby byli schopni pronásledovat svoji kořist, museli si vyvinou důmyslné způsoby lovu. Kladivouni bronzoví (Sphyrna lewini) patří mezi kriticky ohrožené druhy. Jsou to 370 až 420 cm dlouzí a až 150 […]
Zhotovování ostrých kamenných nástrojů bylo antropology dlouho považováno za znak evoluce hominidů neboli předchůdců člověka. Nyní zjistili, že podobnou dovednost mají i makakové jávští. Tvorba kamenných nástrojů je spojována především s pravěkými kulturami doby kamenné. Ty kámen využívaly k vytváření celé řady nástrojů, včetně hrotů šípů, kopí či žernovů neboli mlýnků na obilí. Vyráběly je […]
Radon je bezbarvý chemický prvek s atomovým číslem 86, patřící do skupiny vzácných plynů, kam vědci řadí také helium, neon nebo xenon. První z nich jistě znáte z pouťových balónků, neonová světla bezpečně poznáme z dálky a xenonovými světlomety je dnes vybaveno každé osobní auto, které to chce někam dotáhnout. Proč bychom však měli znát zrovna radon? Hlavním […]
Pracovníci Agentury ochrany přírody a krajiny ČR, Regionálního pracoviště správa CHKO Slavkovský les, řeší případ zabité samice ohroženého orla mořského, podezření je na otravu. Pár orlů již pečoval o několik týdnů staré mládě, které zahynulo přímo na hnízdě. Případ šetří kriminální policie jako trestný čin. V celém Karlovarském kraji hnízdí odhadem pouze do 5 párů […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz