Физики выделили новую форму света

Втр, 05/17/2016 - 19:26

Специалисты из Ирландии выделили достаточно необычную форму света – её угловая скорость способна меняться с шагами, которые вполовину меньше минимально допустимых значений согласно константе Планка.

Учёных давно интересовало то, каким образом можно оказывать влияние на свет и заставлять его вести себя как-то по-другому, а также как данное нестандартное поведение можно использовать на пользу человечества. Сделанное открытие интересно тем фактом, что специалисты смогли провести изменение того свойства света, которое всегда считалось постоянной величиной.

Отлично от обыденных представлений, частицы света могут двигаться по прямой линии, а также осуществлять вращение вокруг себя, при этом создавая закрученное в своеобразную спираль или в хаотичную структуру электромагнитное поле. До сего времени физики были уверены в том, что данная скорость вращения не может меняться непроизвольным образом – её сдвиги должны быть кратны постоянной Планка, основе квантовой теории, разделенной на двойное число Пи.

Пол Истхэм (Paul Eastham) из колледжа Тринити в Дублине (Ирландия) и его коллеги смогли показать, что на самом деле угловая скорость движения света способна меняться со значениями, кратными половине постоянной Планка. Учёные сделали просчёт условий, при которых это может происходить, после чего реализовали идеи в эксперименте с реальными частицами света.

Данный эксперимент подобен опыту, в течение которого Уильям Гамильтон - знаменитый ирландский физик в середине 19 века сделал открытие о том, что проходящий через так называемые двуосные кристаллы свет превращается в набор из светлых и темных колец. Их существование стало демонстрацией волновой части природы света.

Благодаря использованию подобного кристалла, особого прибора ("q-пластина"), "закручивавшего" света, а также набора лазеров и линз специалисты смогли осуществить измерение того, каким образом происходило изменение угловой скорости фотонов с течением времени. Данные изменения способствовали приведению учёными доказательства того, что она способна меняться как на числа, кратные постоянной Планка, так и на значения, которые равны половине от неё.

Открытие свидетельствует о том, что частицы света способны вести себя не только как бозоны, переносчики фундаментальных взаимодействий, но и как фермионы – особый класс частиц с полуцелым спином, к числу которых относятся электроны и прочие лептоны. Такое поведение, согласно мнению учёных, продиктовано тем, что в таких случаях фотоны ведут себя как объекты в двумерном, а не трехмерном пространстве.

Физики выразили надежду, что их открытие подтолкнёт других учёных к изучению свойств фотонов в таком состоянии в ближайшее время. Согласно их заявлению, в настоящее время можно сделать предположение о том, что данное свойство частиц света способно быть использованным при разработке новых технологий передачи и шифрации данных.

Источник