Bežné chápanie svetla a tieňa je jednoduché. Pevné objekty blokujú svetlo a vytvárajú tiene, zatiaľ čo svetlo, ako napríklad laserové lúče, sa správa ako energia, ktorá prechádza bez vzájomného ovplyvnenia. Tento koncept však spochybnili vedci z Brookhavenského národného laboratória, ktorí zistili, že laserové lúče môžu za určitých podmienok vytvoriť viditeľný tieň.

Podnetom na tento experiment bola kuriózna vlastnosť niektorých 3D modelovacích softvérov, kde sú laserové lúče simulované ako pevné valce. Práve tie vrhajú tiene. Fyzik Raphael Abrahao priznal, že ich experiment vznikol náhodou počas obeda, keď si vedci položili otázku, či môže laser vrhnúť tieň aj v reálnom svete. Na tému upozornil portál Live Science.

Experiment, ktorý prekvapil

Výskumný tím nasmeroval dva lasery, zelený a modrý, do rubínového kryštálu pod pravým uhlom. Rubín bol zvolený kvôli svojim jedinečným optickým vlastnostiam, ktoré umožňujú neobvyklé interakcie so svetlom. Po prechode zeleného laseru rubínom nastala zaujímavá situácia. Energia zeleného lúča excitovala elektróny v kryštáli, ktoré v tomto stave absorbovali časť modrého svetla. Na obrazovke za kryštálom sa objavila tmavá línia, ktorá bola viditeľná voľným okom. Predstavovala tak jasný tieň.

Táto tmavá línia spĺňala všetky podmienky na to, aby ju vedci mohli označiť za tieň. Mala tvar prekážky, ktorá bránila prechodu svetla, a jej poloha sa menila v závislosti od pohybu zeleného laseru.

Pexels

Reguluje intenzitu tieňa

Vedci počas experimentu objavili, že intenzitu tieňa môžu kontrolovať úpravou sily zeleného laseru. Pri maximálnom nastavení sa kontrast medzi osvetlenými a tienistými oblasťami zvýšil na približne 22 %. Je to podobné tieňu, ktorý vytvára strom na jasnom slnečnom dni. Objav otvára nové horizonty pre pochopenie interakcií medzi svetlom a hmotou. Abrahao povedal, že táto objavená vlastnosť nám ukazuje, že svetlo sa môže správať spôsobom, ktorý sme predtým nepovažovali za možný.

Zistenia môžu nájsť uplatnenie v technológiách, ako sú optické prepínače, kde svetlo ovláda prítomnosť iného lúča. Takéto aplikácie sú dôležité pre rozvoj rýchlych komunikačných zariadení a kvantových technológií. Tento objav je ďalším dôkazom toho, že aj každodenné javy, ako je tieň, môžu skrývať prekvapenia, ktoré menia naše chápanie fyzikálnych zákonov.