Скорость света может быть снижена до нуля при помощи специальных «исключительных точек»

Движение света

Свет, который распространяется в вакууме со скоростью 300 000 километров в секунду, может быть замедлен и даже полностью остановлен при помощи методов, в которых используются оптические ловушки, созданные на основе специальных кристаллов и облаков сверхохлажденных атомов. И недавно ученые из израильского технологического института Technion, работавшие совместно с математиками из института Instituto de Matematica Pura e Aplicada, Бразилия, продемонстрировали, пока только в теории, что свет может быть остановлен еще одним способом. Для этого используются так называемые «исключительные точки», которые являются точками пространства волноводов, имеющих определенный вид симметрии, в которых пересекаются и объединяются два луча света.

В отличие от других методов «остановки света», новый метод, согласно результатам проведенных расчетов, может работать по отношению к свету более широкого частотного диапазона, что позволит использовать новый метод в ряде технологий, основанных на экзотических свойствах «медленного» света.

Исключительные точки могут быть созданы внутри волноводов достаточно легко, путем варьирования соотношения параметров (коэффициента усиления и уровня затухания) материала волноводов в точках, где два луча света (моды), объединяются в один. Если такую точку создать внутри простого волновода, к примеру, в оптоволокне, то в ней будет наблюдаться повышенное рассеивание и потери света.

Описанная выше проблема решается за счет использования волноводов с определенным видом симметрии, parity-time (PT) symmetry. Такая симметрия является гарантом того, что усиление и уровень затухания света в точке взаимно компенсируют друг друга и в результате этого интенсивность света сохраняется на изначальном уровне. А для того, чтобы заставить остановленный свет снова двигаться, двигаться в обратном направлении и двигаться с прежней скоростью, можно изменить соотношение усиления/затухания до определенного значения.

В будущем ученые планируют продолжить изучение обнаруженного ими феномена и произвести поиски материалов, подходящих для создания симметричных волноводов с возможностью изменения значения соотношения усиления/затухания. И если такие материалы будут найдены, то данное открытие может перейти из разряда теоретических в разряд открытий, подтвержденных экспериментальным путем.

И в заключение следует отметить, что подобный способ «остановки» является весьма универсальным. Он будет работать не только по отношению к свету, но и по отношению к электромагнитным колебаниям других частотных диапазонов и даже по отношению к акустическим колебаниям.

Share Button

Материалы по теме:

Создана сверхскоростная камера, способная снимать со скоростью до 1 триллиона кадров в секунду
Ученые из Калифорнийского технологического института изобрели сверхскоростную камеру, способную снимать со скоростью до 1 триллиона кадров в секунду видео, фигурантами которого являются прозрачные объекты. ...
74-летний ученый-физик получил «эквивалент Нобелевской премии» в области технологий
74-летний финский физик-материаловед Туомо Сунтола (Tuomo Suntola), который в свое время разработал одну из инновационных технологий, позволивших кардинально сократить размеры электронных устройств, стал обладателем ...
Получен новый материал, имеющий рекордную температуру точки плавления выше 4 тысяч градусов Цельсия
При помощи метода саморазмножающегося высокотемпературного синтеза ученым удалось получить новый материал на основе карбонитрида гафния (HfC0.5N0.35), значения параметров которого очень близки к теоретическим пределам. ...
Искусство Шредингера: Микроскопические художественные произведения, нарисованные на «квантовом холсте» при помощи законов загадочной квантовой механики
Исследователи из университета Квинсленда (University of Queensland, UQ) создали то, что можно назвать первыми в истории произведениями искусства, состоящими из квантовой материи, не подчиняющейся ...
Ученые предложили превратить кирпич и строительные материалы в элементы 3D-камеры, способной видеть источники радиации
Группа ученых из университета Северной Каролины (North Carolina State University), разработали технологию, позволяющую превратить кирпичи и другие строительные материалы в своего рода элементы трехмерной ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика