Vedci po 50 rokoch potvrdili šialenú predpoveď. V svetle sa pohybuje niečo rýchlejšie než ono samo
Fyzici z Technion – Israel Institute of Technology priniesli prvý priamy experimentálny dôkaz javu, ktorý bol teoreticky predpovedaný už v 70. rokoch. V svetelných vlnách pozorovali tzv. nulové body, označované aj ako optické víry, ktoré sa za špecifických podmienok pohybovali rýchlosťou vyššou než je rýchlosť svetla vo vákuu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVýsledky výskumu boli publikované v časopise Nature a predstavujú potvrdenie teoretického modelu, ktorý dlhé desaťročia nemal experimentálne overenie
Potvrdili 50-ročnú predpoveď
Svetelná vlna nie je homogénna. V jej štruktúre existujú miesta, kde intenzita žiarenia klesne presne na nulu. Tieto body sa nazývajú nulové body alebo optické víry. Ide o singularity vo vlnovom poli, kde fáza svetla vykazuje charakteristické vírivé usporiadanie.
Takéto štruktúry sa dajú prirovnať k vírom v tekutinách, no v prípade svetla ide o čisto vlnový jav. Samotný nulový bod nenesie energiu ani informáciu. Je to geometrická vlastnosť vlny, uvádza portál EurekAlert.
Teoretické práce zo 70. rokov naznačovali, že pohyb týchto singularít nie je obmedzený rýchlosťou svetla. Keďže nejde o hmotné objekty ani o nosiče informácie, ich rýchlosť nepodlieha limitu stanovenému teóriou relativity.

Experimentálna realizácia
Výskumný tím vedený profesorom Idom Kaminerom pripravil experiment v prostredí hexagonálneho nitridu bóru. V tomto materiáli sa svetlo šíri vo forme polaritónov, čo sú hybridné excitácie kombinujúce elektromagnetickú vlnu a kolektívne oscilácie materiálu.
Polaritóny sa pohybujú výrazne pomalšie než svetlo vo vákuu. Toto spomalenie vytvára podmienky, v ktorých sa nulové body vlnového poľa môžu presúvať extrémne rýchlo v porovnaní s rýchlosťou samotného šírenia energie.
Na sledovanie javu využili kombináciu laserového systému, pokročilej elektrónovej mikroskopie a presného optomechanického usporiadania. Dosiahli priestorové aj časové rozlíšenie, ktoré umožnilo zaznamenať pohyb týchto singularít v reálnom čase.
Vedci zaznamenali prípady, keď sa nulové body pohybovali rýchlosťou presahujúcou rýchlosť svetla vo vákuu. Nešlo pritom o transport energie ani o prenos signálu, ale o presun bodu nulovej intenzity v rámci meniaceho sa interferenčného vzoru.
Fyzikálny kontext
Rýchlosť svetla vo vákuu zostáva hornou hranicou pre šírenie informácie a energie. V tomto prípade však išlo o pohyb geometrického prvku vlny. Podobný jav je známy aj z iných oblastí fyziky, kde sa fáza alebo interferenčný obrazec môže meniť rýchlejšie než samotné šírenie vlny.
Kľúčovým prvkom je rozlíšenie medzi fázovou rýchlosťou, skupinovou rýchlosťou a pohybom singularít. Zatiaľ čo skupinová rýchlosť súvisí s prenosom energie, singularity predstavujú body definované nulovou amplitúdou, ktoré môžu meniť svoju polohu v rámci komplexného vlnového poľa.
Význam pre výskum vlnových javov
Potvrdenie tejto predpovede má význam pre štúdium štruktúrovaného svetla a topologických vlastností vlnových polí. Optické víry zohrávajú úlohu v nanofotonike, pokročilej mikroskopii aj vo výskume kvantových materiálov.
Schopnosť sledovať pohyb nulových bodov s vysokým rozlíšením otvára nové možnosti mapovania dynamických procesov v nanosvete. Týka sa to napríklad interakcií svetla s materiálmi, excitácií v dvojrozmerných systémoch alebo vývoja nových typov optických komponentov.
Experiment tak uzatvára teoretickú otázku starú pol storočia a zároveň poskytuje nástroje na ďalší výskum komplexných vlnových javov v rôznych fyzikálnych systémoch.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

NATO mení taktiku. Zavádza nový plán obrany proti ruským dronom a raketám

Netflix zopakuje desivý experiment. 30 ľudí zavrie do väzenia a sleduje, ako sa budú správať

Sopečný mrak začal požierať nebezpečný plyn. Satelity odhalili nečakaný prírodný fenomén

Nemci predávajú domácu batériu za 400 eur. Nepotrebuje fotovoltiku a zapojíš ju do zásuvky

VIDEO: Netflix už tento rok nič väčšie nepredstaví. Hviezdny film sa práve ukázal v prvom videu, dorazí čoskoro
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Kofola kupuje 51 % známej siete s 43 krčmami. Dôvod nie je len pivo
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

„Prestanete existovať do dvoch až troch dní,“ Putinov poradca hrozí našim susedom zánikom

Drlička o kultúre pod vedením Martiny Šimkovičovej: „V takomto stave nebola ani za komunistov,“ tvrdí

Prečo ti roky utekajú medzi prstami a detstvo trvalo večnosť? Neurochirurg odhalil trik, ako oklamať mozog
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Prešiel 1 278 km na jedno nabitie. Volkswagen šokuje novým rekordérom s malou batériou
- Taiwan dostal varovný signál. Čína sa pripravuje na vojnový režim, schválila šokujúci zákon
- Čínski experti urobili detailnú pitvu novej batérie BYD. Toto v nej vôbec nečakali
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- 22 rokov sa ho snažia natočiť. Legendárny horor sa vráti ako seriál, takto vyzerá
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Kofola kupuje 51 % známej siete s 43 krčmami. Dôvod nie je len pivo
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

„Prestanete existovať do dvoch až troch dní,“ Putinov poradca hrozí našim susedom zánikom

Drlička o kultúre pod vedením Martiny Šimkovičovej: „V takomto stave nebola ani za komunistov,“ tvrdí

