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
Příroda 17.7.2025
Psalo se 28. září 1931. Den, který navždy změnil osud jednoho druhu. V pražské Troji se slavnostně otevřela nová zoologická zahrada. Pro mnohé jen další zábavné místo pro rodinné výlety. Kdo by si tehdy pomyslel, že právě tady se začne psát jeden z nejneobyčejnějších příběhů záchrany divokého zvířete? A to zvířete, které běhá tisíce kilometrů […]
Ačkoliv se letní teploty u nás zatím zdají být spíše umírněné, meteorologové varují, že ty nejhorší vlny veder teprve přijdou. Jinde v Evropě trápí horko lidí i zvířata mnohem více. Zatímco my se ochladíme klimatizací či návštěvou bazénu, zvířata tolik možností, jak bojovat s vedrem, nemají. S rostoucími teplotami totiž jejich strategie proti přehřátí nemusí […]
Příroda Vesmír 13.7.2025
Šest protonů v jádře, schopnost vytvářet čtyři vazby, za pozemských teplot a tlaků pevné skupenství, tak takový je uhlík. Právě on je základním stavebním kamenem veškerého života, jak jej na naší planetě známe. Některé výzkumy však ukazují, že nejen on je teoreticky schopen vytvářet živé organismy. Podle jedné studie by na jiných světech mohly fungovat […]
Příroda 12.7.2025
Aktuální měření ukazují, že naše planeta letos v červenci zažila kratší dny, než bývá obvyklé. Jde o součást dlouhodobého procesu, jehož příčinou je jak jádro Země, tak i změny klimatu. Brzká ranní svítání a pozdní soumrak jsou s letními měsíci v našich zeměpisných šířkách neodmyslitelně spojeny. Ale při pohledu z vesmíru je současná realita trochu […]
Podle nejnovější studie přispívá vlastnictví psa nebo kočky k tomu, že si lidé zachovávají i s přibývajících věkem některé mozkové funkce, což je pro stárnoucí světovou populaci dobrou zprávou. Vlastnictví ptáků nebo ryb kupodivu takový pozitivní vliv na lidský mozek nemá. Globální populace stárne, což zvyšuje míru výskytu demence. Podle Světové zdravotnické organizace jich v […]
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