Trwa ładowanie...
Zaloguj
Notowania
Przejdź na

"Dziennik" - Światło zmienia się w materię

0
Podziel się:

W dziale naukowym Dziennika można przeczytać opis fascynującego doświadczenia fizyków z Uniwersytetu Harvarda. W experymencie atomy materii wchłonęły impuls świetlny, a następnie ułamek milimetra dalej z materii znów wydobyto światło. Wykorzystano to tego niezwykle ciekawy stan skupienia materii, zwany kondensatem Bosego-Einsteina, w wielkim uproszczeniu gazem schłodzonym do temperatury naprawdę bliskiej zera absolutnego (-273,15 st. Celsjusza). Wszystkie atomy znajdują się wówczas w tym samym stanie kwantowym, mają najniższą możliwą energię i poruszają się w ten sam sposób. Co ciekawe, mogą nawet wszystkie naraz znajdować się w tym samym miejscu. Takie niespodzianki ma dla nas fizyka kwantowa.

W experymencie wykorzystano dwa lasery. Pierwszy grał główną rolę, gdyż to informacja o jego impulsie świetlnym najpierw została zamknięta w atomach, a następnie w pełni odzyskana. Drugi, pomocniczy laser, pełnił rolę wywoływacza i utrwalacza. Energia lasera oświetlającego obłok gazu delikatnie wprawia w ruch ładunki elektryczne poszczególnych atomów. W normalnych warunkach po pewnym czasie drgania atomów zamieniają się w światło, które następnie zostaje wypromieniowane w chaotyczny sposób. Jeśli w tym momencie obłok gazu oświetlimy przy pomocy drugiego lasera, proces promieniowania zostaje zahamowany. Po zgaśnięciu obu laserów informacja pochodząca z impulsu świetlnego zostaje utrwalona w atomach. Oryginalny promyk światła udaje się odtworzyć z chmury atomów, ponownie oświetlając go laserem utrwalaczem.
W eksperymencie opisanym w najnowszym "Nature" dwa obłoczki kondensatu Bosego-Einsteina zostały uwięzione pomiędzy parą elektromagnesów i oświetlone jedną wiązką laserową. W efekcie energia lasera wprawiła w delikatne drgania ładunki elektryczne poszczególnych atomów sodu. Pomocniczy laser utrwalił te drgania.
Następnie oba lasery zgasły, a fala materii, która wtedy powstała, przebyła odległą drogę jednej dziesiątej milimetra, by dołączyć do drugiej chmurki. Ponownie włączono laser utrwalacz iâ?| druga chmurka wyemitowała oryginalny impuls świetlny. Innymi słowy: światło zmieniło się w falę materii (czyli zostało w pewien sposób "wchłonięte" przez atomy materii), by kawałek dalej z powrotem stać się światłem. Co ciekawe, podczas zamiany światła w falę materii i fali materii z powrotem w światło nie traci się energii. Owszem, odtworzony impuls był o połowę słabszy od oryginalnego, ale, jak skrzętnie policzyli fizycy, stratom jest winne rozproszenie atomów oraz rozproszenie lasera w chmurce kondensatu. Natomiast sam proces zamiany jest bezstratny: atomy sodu oddały z powrotem dokładnie tyle, ile przedtem otrzymały.

więcej w Dzienniku

iar/dziennik/pul

wiadomości
IAR
Oceń jakość naszego artykułu:
Twoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
KOMENTARZE
(0)