Физици от Израелския технологичен институт Технион експериментално потвърдиха за първи път, че тъмните структури в светлинен лъч са способни да се движат по-бързо от самата светлина.
Структури, които се движат по-бързо от светлината
Става въпрос за така наречените оптични вихри или фазови сингулярности – специфични точки с нулева интензивност, напомнящи тъмни „ дупки“ в светлинна вълна.
Откритието, публикувано в списание Nature , не противоречи на теорията на относителността, тъй като вихрите нямат маса или енергия и не предават информация, а движението им е резултат от промени в геометрията на вълновия модел.
Прочетете също: Физици: Материята може да бъде на две места едновременно
За да запишат това явление, учените са използвали двуизмерен материал – хексагонален боров нитрид. Той произвежда фононни поляритони (хибридни светлинни и атомни вибрации), които се движат значително по-бавно от чистата светлина във вакуум, което им позволява да проследяват взаимодействията си в детайли.
Основното предизвикателство е била скоростта на процесите: събитията се развиват само за 3 квадрилионни от секундата. Използвайки ултрависокоскоростен електронен микроскоп и електронна интерферометрия, изследователите са успели да създадат ускорителни кадри на два оптични вихъра с противоположни заряди, които се привличат и ускоряват до свръхсветлинни скорости точно преди взаимното им унищожение.
Млади физици показаха магията на природната наука с интересен практически пример
Ръководителят на проекта Идо Каминер подчерта, че това постижение разкрива универсални закони на природата, общи за звуковите вълни, флуидните потоци и дори свръхпроводниците. Новият метод на микроскопия дава на учените мощен инструмент за картографиране на наномащабни явления, които преди са били твърде бързи за наблюдение.
Следващата стъпка на изследователите ще бъде да изучат сложната динамика на вихрите в триизмерно пространство, което би могло да разкрие скрити механизми в химията и биологията.
Друго интересно откритие, свързано със светлината е, че учени от Университета на Болоня, Италия, са създали молекули с "невъзможна" структура с помощта на светлина. В изследване, публикувано в сп. Chem, специалистите са представили метод, който използва светлината за манипулиране на молекулярни структури. Изследователите са успели да постигнат свръхпрецизно напасване на молекули с различна форма с помощта на фотохимични реакции и процеси на самосглобяване. С постижението си те отбелязват пробив, тъй като досега се е смятало, че геометрията на получените съединения е невъзможна при нормални условия.
Този новаторски подход използва светлинната енергия във водна среда, като ефективно предотвратява образуването на термодинамично равновесие, което обикновено стабилизира молекулярните конфигурации.
Прочетете също: Какво всъщност би се случило, ако Слънцето започне да потъмнява?
