Российские ученые описали процесс остановки света
Ученые из России совместно с немецкими коллегами математически описали процесс самоостановки света. Это явление, при котором скорость света падает в миллионы раз до нуля.
О результатах исследования, опубликованных в журнале Physical Review Letters, пишет NakedScience.
Фотоны, из которых состоит свет, не имеют массы. Согласно теории относительности, передвигаться в пространстве они могут только со скоростью света. Состояние покоя безмассовым частицам вообще не свойственно.
Исследователи из СПбГУ, ФТИ им. Иоффе и Ганноверского университета представили математическую модель, которая демонстрирует условия и процесс остановки света.
«Эта удивительная ситуация может происходить, если фотоны движутся в определенных нелинейных средах, которые называют резонансными. Они обладают собственным свечением с такой же частотой, какую имеют попадающие на них фотоны. Благодаря этому колебания света поглощаются частицами среды, что приводит к передаче большого количества энергии от света материи. Одновременно возможен и обратный процесс передачи энергии от вещества свету», - объясняет Николай Розанов, физик и член-корреспондент РАН.
Авторы изучили остановку фотонов на примере лазерных систем. Пересекая резонансно поглощающую среду, частицы взаимодействуют с ней и формируют связанные состояния возбужденной материи и света. Таким образом создается новая частица.
Материя, обволакивая свет, «одевает» фотоны. Частицы за счет такой «одежды» из вещества приобретают массу. После этого новые частицы продолжают двигаться со скоростью света, меняют направление или полностью останавливаются.
«Столь необычный эффект, который мы описали, пока представляет интерес с точки зрения академической науки. Световой импульс застревает в среде, не доходя до наблюдателя; в зависимости от некоторых параметров, он способен застревать на заданном расстоянии от границы среды. Это может иметь некий практический интерес: например, благодаря такому эффекту возможно нацелить свет на определенные объекты, расположенные внутри среды», - пояснил кандидат физико-математических наук Ростислав Архипов,.
Он добавил, что в таком процессе нет противоречий с базовыми законами физики. Здесь рассматривается частный случай движения светового импульса, когда вещество поглощает свет, а потом его выпускает. Движение же фотонов в пустом пространстве всегда происходит со скоростью света.
Ранее Первый Севастопольский писал, что квантовое взаимодействие вызывает случайные мутации ДНК. Ученые выяснили, что протоны могут перемещаться между нитями ДНК в результате квантового взаимодействия с источниками энергии. Такое вмешательство способно вызвать мутации в процессе копирования или чтения генома.
Физики: в квантовом мире время течёт медленнее. Ученые смогли подтвердить замедление времени в микромире. Для этого им понадобились атомные часы.
NASA проверит теории космического ускорения. Ученые с помощью космического телескопа Нэнси Грейс Роман проанализируют миллионы галактик, разбросанных в пространстве и времени. Это отличная возможность узнать, что ускоряет расширение Вселенной.