Teadlased jäädvustavad esimese pildi valgusest, mis toimib osakese ja lainena

Valgus

Vaatamata sellele, et see on tänapäevase füüsika väljakujunenud põhimõte, võib valguse osakeste ja lainete duaalsus olla tõeline meelemurdja. Sellise lähenemise universumi mõistmiseks panid aluse teadlased nagu Albert Einstein ja Max Planck, mis viis lõpuks kvantmehaanika juurde. Sellest ajast alates on teadlased püüdnud valgust mõlemas vormis visualiseerida, kuid seni pole neil edu olnud. Lausanne'i Šveitsi föderaalse tehnoloogiainstituudi (EPFL) meeskond väidab, et nad on välja töötanud katse valguse pildistamiseks nii osakese kui ka lainena.



Einsteini eureka-hetk valguse uurimisel saabus siis, kui ta kirjeldas fotoelektrilist efekti. Kui UV-valgus tabab metallpinda, põhjustab see elektronide emissiooni. Einstein selgitas seda nähtust, pakkudes, et valgus võib lisaks lainele toimida ka osakestena. Nüüd teame neid osakesi footonitena, kuid see termin võeti kasutusele alles hiljem. Järgnevad katsed on kinnitanud valguse topeltomadust, kuid tegelikult oleks see mõlema korraga nägemine midagi . Fabrizio Carbone'i juhitud EPFL-i meeskond võttis selle originaalse eksperimendi ja pööras selle pea peale, et selline valguspilt haarata.

mikroskoopKatse algas laserimpulsside tulistamisega metallist nanotraadile. Laser ergastas nanotraadi osakesi, põhjustades energia levikut juhtme pikkuses edasi-tagasi. See püüab valguse püsti lainena ja on katse valguse allikaks. Selle süsteemi jälgimiseks ja tulemuse saamiseks, mis näitab valgust lainena, on erinevaid viise, kuid EPFL-i teadlased tahtsid samal ajal näha osakeste aspekti. Fotonite samaaegseks lahendamiseks tulistasid nad traadi suunas elektronide voogu ja vaatasid sellest tulenevat segadust.



Kui elektronid läbivad nanotraadi, suhtlevad mõned neist seisulaine footonitega. Nanojuhtme vaatlemiseks kasutati ülitundlikku mikroskoobi, et saada tõendeid elektronide kohta, mis kiirendasid või aeglustasid seda interaktsiooni. Nii et see on laine, aga kuidas on lood üksikute osakestega? Seda kiiruse muutust saab mõõta energiapakettide või kvantide vahetamisena. Mikroskoobi abil kaardistati traadi ääres energiapakettide vahetuse asukohad, mis viisid ülaltoodud pildini - valguse kujutamisena osakese ja lainena samas süsteemis.



See valguse kvantolemuse otsene vaatlus võivad mõjutada asju väljaspool laborit. Kvantmehaanika nüansside jälgimine väikeses ulatuses võib osutuda hindamatuks kvantarvutuste arendamisel. Kvantuniversum on endiselt veider ja seda on raske täielikult mõista, kuid see võib meid selle mõistmisele veidi lähemale viia.

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com