Альберт Ейнштейн постулював, що світло у вакуумі поширюється зі сталою швидкістю 299 792 458 метри за секунду. Але в матерії, зокрема скляних волокнах або фотонних кристалах, це не підтвердилося. Тут поширення світла можна загальмувати до 61 кілометра за секунду. Сьогодні британським фізикам вдалося сповільнити світлові частинки в повітрі. Про цей дивовижний ефект науковці пишуть у журналі Science.
Потік протонів: навіть у повітрі швидкість частинок світла можна сповільнити (потік ліворуч)
«Уповільнення на кілька мікрометрів на відстані метра – маленьке, але знакове», – каже Даніель Джованіні (Daniel Giovannini) з Університету Ґлазґо. Для задуманих вимірювань він зі своїми колеґами розробив складну експериментальну установку, за допомогою якої можна вимірювати групову швидкість окремих світлових частинок, протонів. Простіше кажучи, йдеться про метрову дистанцію, на якій різні світлові частинки обганяють одна одну. В таких перегонах протон відставав на добрих 6 мікрометрів. Ефект – набагато більший, ніж можна було б пояснити похибкою вимірювання.
Для цього експерименту науковці генерували пару корельованих світлових частинок, які мали однакову довжину хвилі. Один протон прямував просто до детектора й досягнув його за час, який обчислили наперед. Другий протон хоч і мусив подолати ту саму відстань, але дорогою мав обійти оптичну діафрагму. Тому протон отримав трохи змінену просторову структуру, в якій змінилися компоненти, зокрема так званий хвильовий вектор. Через цю маленьку зміну протон досягнув детектора трохи пізніше.
Цей експеримент доводить, що швидкість світлових частинок залежить не лише від довжини хвилі та середовища поширення, а й від самої структури частинки. Конкретного застосування цього ефекту на практиці дотепер немає.
«Швидкість світла – складне явище. Цим експериментом ми хотіли його краще зрозуміти», – каже керівник групи науковців Майлз Дж. Паджет (Miles J. Padgett). Так отримали ще одну частинку пазла в заплутаній теорії хвиль, яка підказує думку про аналогічний ефект гальмування щодо звукових хвиль.
Отримані результати не суперечать твердженню Ейнштейна про швидкість світла у вакуумі як константу.
Зреферувала Соломія КРИВЕНКО
Джерело: http://www.wissenschaft-aktuell.de.
23.01.2015