Fyzici vytvorili „štrbiny v čase“. Najznámejší vedecký experiment dostal nový rozmer
Jeden z najznámejších vedeckých experimentov v novej štúdii publikovanej v žurnále Nature Physics dostal značné vylepšenie. Jeho nová verzia ukázala, ako by sa svetlo pohybovalo, ak by mu to bolo umožnené iba v určitých časových intervaloch.
Dvojštrbinový experiment
Reč je samozrejme o Youngovom pokuse známom aj ako dvojštrbinový experiment, v ktorom vedci nasmerovali svetelný lúč cez dve úzke štrbiny a po prechode štrbinami na protiľahlej stene pozorovali vzniknutý interferenčný vzor. Po zakrytí jednej zo štrbín sa očakávalo, že dôjde k polovičnému zníženiu intenzity, namiesto toho sa však začal objavovať oveľa jednoduchší obraz, jednoduchá difrakcia. Celý Youngov pokus sme detailne rozobrali v samostatnom článku.
Tento experiment a jeho rôzne ďalšie variácie v priebehu času ukázali, že elektróny aj fotóny sa správajú ako častice, tak aj vlny. Youngov pokus sa stal veľkým prelomom v chápaní povahy vesmíru a otvoril nové dvere do sveta kvantovej fyziky.
Prečo sa však elementárne častice môžu správať podľa kvantovej fyziky ako vlny a byť na viacerých miestach súčasne? Prečo svet okolo nás dodržuje úplne iné pravidla? Hoci presné odpovede stále nepoznáme, vedcom sa darí čoraz častejšie nahliadnuť za oponu.
Najnovšie sa vedcom tento pokus podarilo zopakovať s časovou variáciou, respektíve s časovým rozmerom, čo sa podarilo dosiahnuť vďaka použitiu metameteriálu známeho ako ITO (indium tin oxide). Ide o materiál zložený z india, cínu a oxidu v rôznych pomeroch. V závislosti od množstva oxidu potom pripomína viac keramiku alebo zliatinu, píše portál Vice.
Časové štrbiny
Na tento materiál vedci „strieľali“ lúčmi svetla, čo znamená, že v tomto experimente ITO nahradil obyčajnú stenu s dvomi štrbinami. Čo sa týka samotných metamateriálov, tie sú považované za umelo vytvorené kompozitné materiály, ktoré vďaka svojej vnútornej štruktúre nadobúdajú neobvyklé, nové elektrické a magnetické vlastnosti a tiež niektoré optické charakteristiky, ktoré sa u bežných prírodných látok nevyskytujú.
Konkrétne ITO dokáže zmeniť svoje vlastnosti len v priebehu niekoľkých femtosekúnd (femto je 10−15 teda jedna biliardtina sekundy). Materiál tak v reakcii na laser menil svoju odrazivosť v extrémne malých časových mierkach, čo umožnilo vytvorenie „časových štrbín“ – časového analógu štrbín zo známeho Youngovho pokusu, píše portál ScienceAlert.
Keďže laserovými impulzami bolo možné meniť odrazivosť tohto metamateriálu, vznikli dve odlišné periódy, v ktorých je možné merať svetlo dopadajúce na materiál. Rozdiel v čase spôsobil tiež zmenu frekvencie svetla, pričom interferencia medzi rôznymi vlnami vytvárala rôzne farby (interferenčný vzor), ktoré vedci študovali.
Na prekvapenie všetkých, v štúdii autori pozorovali viac oscilácií, respektíve štrbiny sa tvorili oveľa rýchlejšie ako predpovedajú teórie – vznikali v rozsahu medzi 1 až 10 femtosekundami, čo je 10 až 100-krát rýchlejšie, ako predpovedali teórie.
Inak povedané, vedci vytvorili niečo, čo s trochou nadhľadu možno označiť za „kvantovú mýtnu bránu“, v ktorej pomocou svetla otvárali priechod a púšťali vopred zvolené množstvo svetla. Ukázalo sa tiež, že aj keď cez bránu pustili iba jeden fotón, svetlo vytvorilo interferenčný vzor.
Uvedené možno interpretovať aj tak, že by sme zrejme mali prehodnotiť teoretické modely, pretože niektoré materiály nemusia interagovať so svetlom presne tak, ako sme si doposiaľ mysleli. Materiály ako ITO, ktoré dokážu zmeniť spôsob, akým reagujú na svetlo v úplne nepatrných časových mierkach, by tiež mohli byť užitočné pri vývoji novej kvantovej technológie.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Exoplanéta z „cukrovej vaty” šokovala vedcov. Takúto anomáliu ešte nevideli
Výbuch tejto hviezdy trvá už 88 rokov. Vedci konečne odhalili, čo za tým stojí
Prelom: Od komerčných fúznych reaktorov sme na krok. Podaril sa obrovský úspech
Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
Stavby mimozemšťanov sme už našli, tvrdia vedci. Skrývajú sa na nečakanom mieste
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Mal to byť seriál roka, nakoniec bojoval o prežitie. Netflix rozhodol o budúcnosti svojho sci-fi
- Dal do neho 120 miliónov z vlastného vrecka a natáčal ho 40 rokov. Nesfilmovateľné sci-fi dostalo nový trailer
- Vyriešili najväčší problém elektromobilov. Vďaka tejto technológii ľudstvo navždy zabudne na spaľováky
- Ani helikoptéra, ani lietadlo. Airbus skrížil koncepcie a stvoril lietajúce monštrum
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
-
- Dal do neho 120 miliónov z vlastného vrecka a natáčal ho 40 rokov. Nesfilmovateľné sci-fi dostalo nový trailer
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- Veľký test spoľahlivosti áut: Miláčik Slovákov pohorel, najlepšie dopadla prekvapivá značka
- Fantasy šialenstvo dorazilo. Rod Draka vysmial v novom traileri aj Pána Prsteňov
- Výbuch tejto hviezdy trvá už 88 rokov. Vedci konečne odhalili, čo za tým stojí
-
- Slovákovi z účtu ukradli 500 € cez bežnú aplikáciu. Polícia varuje ľudí, aby neprišli o všetko
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
- Veľký test spoľahlivosti áut: Miláčik Slovákov pohorel, najlepšie dopadla prekvapivá značka
- To nemôžu myslieť vážne. Veľmoc chce zaviesť 100 % daň na čínske elektromobily
Čína začne z komerčnými vesmírnymi letmi do pár rokov, toto je ich plán
Aktuálne: Unikla prvá fotka nového Zaklínača, takto vyzerá náhrada Henry Cavilla
Výdrž batérií už nebude problém. Táto technológia zmení elektromobily
Prehľad výbuchov vesmírnych telies v atmosfére a ich dopadov na Zem
Americká Meta čelí vyšetrovaniu zo strany EÚ kvôli návykovým algoritmom
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené