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
Žraloci obývají planetu Zemi dlouhých 250 milionů let. V průběhu této doby zastávaly různé druhy žraloků širokou škálu funkcí v mořském ekosystému, od vrcholových predátorů po transportéry živin. Dnes patří moderní žraloci k nejohroženějším obyvatelům moří a oceánů, nejnovější výzkum navíc odhalil, že i jejich funkční rozmanitost je dnes na svém minimu. Ekologické role jednotlivých […]
Potvrzeno! Ze studie založené na pozorování dvou sloních stád ve volné přírodě v Keni nedávno vyplynulo, že i sloni se navzájem dokážou „oslovovat“ individuálními jmény. Až dosud přitom byla tato schopnost přisuzována pouze dvěma druhům zvířat – delfínům a papouškům. Největší žijící suchozemští savci „nejenže používají specifickou vokalizaci pro každého jedince, ale také rozeznávají a […]
Koně sehráli důležitou roli v historii lidstva, umožnili lidem cesty na dlouhé vzdálenosti, převoz těžkých břemen i obsluhu strojů. Díky koním se mohli rychle stěhovat z místa na místo i bojovat z jejich hřbetů. Dřívější zkoumání umístily počátky domestikace těchto ušlechtilých zvířat do doby 3300 až 3000 př.n.l. Nejnovější analýzy ji však posouvají do roku […]
Během ničivých požárů na jihovýchodě Austrálie v letech 2019 a 2020 se objevily zprávy, že vombati chránili ostatní zvířata tím, že je nahnali do svých nor. Nu, ono to bylo trochu jinak. Vombati nezakládali záchranné týmy, nicméně jejich nory skutečně posloužily jako útočiště pro řadu drobnějších savců, ptáků i plazů. Chování vombatů nyní prošetřil ekolog […]
Docent Roman Pavela z Výzkumného ústavu rostlinné výroby, v.v.i., a náš stálý spolupracovník, byl kalifornskou společností ScholarGPS zařazen do mezinárodního seznamu vysoce hodnocených vědců. Data ScholarGPS jsou založena na celoživotní nebo předchozí pětileté aktivitě dané osobnosti, s přihlédnutím ke kvalitě publikací a citacím, bez autocitací. Roman Pavela tak patří mezi 0,05 % nejlepších vědců na […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz