Отримано унікальне фото, яке демонструє двоїсту природу світла
Чим є світло? Це хвилі? Це частки? Або ж це відразу і те й інше? Вченим вдалося з'ясувати відповідь на ці питання, і він вас здивує.
Новий експеримент
Вчені вже досить давно знали, що світло може вести себе і як хвиля, і як частка, залежно від ситуації. Але вперше вченим вдалося зняти момент, коли світло діяв як хвилі, і як частки одночасно. Це дивна поведінка є наслідком квантової механіки – химерних правил фізики, які задають поведінку субатомних частинок. Даний експеримент вперше показав, що людина може зняти прояви квантової механіки безпосередньо. Допомогла закарбувати дивну поведінку світла камера, яка була встановлена на надшвидкий мікроскоп.
Подвійна природа світла
З самого початку двадцятого століття вчені знали, що світло має двоїстої природою. Наприклад, якщо вчені направляють промінь світла на екран з однією відкритою щілиною, то світло поводиться як потік частинок. Але якщо відкриваються дві щілини, то він починає діяти як хвилі. Але в цих експериментах двоїста природа світла демонструється в два етапи, але не одночасно. Щоб вловити момент, коли світло поводиться по-різному одночасно в режимі реального часу, вчені направили промінь лазерного світла на заряджені електрони всередині нанорозмірного дроти. Подібне зіткнення частинок змусило їх вібрувати, що, у свою чергу, створило електромагнітне поле, що змушує світло рухатися в різних напрямках всередині дроти.
Хвилі та частки одночасно
Коли дві хвилі, що рухаються в протилежних напрямках, зіткнулися, вони утворили одну стаціонарну хвилю. Після цього вчені «вистрілили» електронами в провід. Як тільки електрони наблизилися до проводу, вони зіткнулися з частинками світла в стаціонарній хвилі, що змінило швидкість електронів. Однак фотони міняли швидкість зовсім інакше, демонструючи властивості частинок одночасно з властивостями хвиль. Весь цей процес знімався за допомогою надшвидкого електронного мікроскопа, завдяки чому блискавичні зміни швидкості фотонів вдалося сфотографувати в режимі реального часу, і тепер у вчених є речовий доказ того, як світло одночасно вів себе і як частки, і як хвилі. Це досить цікаве відкриття, яке дозволяє вченим далі працювати з подвійною природою світла, в пошуках способів її практичного застосування.