Брытанскія даследчыкі з Універсітэта Бірмінгема здолелі зрабіць тое, што раней лічылася немагчымым — атрымаць паўнавартасную выяву фатона, базавай часціцы святла. Вось што азначае гэтае адкрыццё для ўсяго свету.
Навукоўцы з Універсітэта Бірмінгема ў Вялікабрытаніі здзейснілі істотны прарыў у фізіцы святла, вызначыўшы форму адной з самых загадкавых часціц Сусвету — фатона. Гэтае адкрыццё стала магчымым дзякуючы новай тэорыі, якая тлумачыць узаемадзеянне святла з матэрыяй на квантавым узроўні.
Форма фатона, які лічыцца базавай часціцай святла, да гэтага часу разглядалася толькі ў тэарэтычным ключы. Аказалася, што яго форма і ўласцівасці вызначаюцца геаметрыяй асяроддзя, праз якое ён праходзіць, а таксама ўзаемадзеяннем з рэчывам.
Улічыўшы параметры энергіі фатона, частаты яго хвалі, а таксама фізічных уласцівасцяў матэрыялу, з якім фатон узаемадзейнічаў (напрыклад, шчыльнасць ці структура паверхні), навукоўцы даказалі, што форма фатона залежыць ад структуры асяроддзя, праз якое ён праходзіць. Напрыклад, у вузкіх геаметрыях, такіх як нанаматэрыялы, святло можа паводзіць сябе інакш, ствараючы больш складаную форму.
Разам з гэтым даследчыкі ўпершыню выявілі, што большая частка інфармацыі пра форму фатона ўтрымлівалася ў тым, што навука традыцыйна лічыла «шумам» (скажэнні, выкліканыя ўзаемадзеяннем святла з матэрыялам) і таму ніколі гэты «шум» не аналізавала.
«Геаметрыя і ўласцівасці асяроддзя дакладна вызначаюць форму, колер і нават саму імавернасць існавання фатонаў у фізічным стане», — адзначылі брытанскія навукоўцы.
Практычныя наступствы гэтага адкрыцця велізарныя, падкрэсліваюць даследчыкі. Новыя даныя могуць быць выкарыстаны ў такіх сферах як:
-
Нанатэхналогіі. Атрыманне дакладных звестак пра ўзаемадзеянне фатонаў з іншымі аб'ектамі дазволіць навукоўцам ствараць новыя нанаматэрыялы. Гэтыя матэрыялы могуць быць ужытыя ў прыладах, якія выкарыстоўваюць святло, напрыклад, у сонечных батарэях, святлодыёдах або біялагічных сэнсарах, а таксама ў вайсковай электроніцы, оптыцы і энергетыцы.
-
Квантавая сувязь. Фатон — ключавая часціца ў квантавай фізіцы. Разуменне паводзін фатона і яго ўласцівасцяў адкрывае шлях да стварэння больш эфектыўнай і бяспечнай сувязі ў свеце. Напрыклад, эфект квантавай заблытанасці фатонаў можа быць выкарыстаны для перадачы інфармацыі ў крыптаграфічных сістэмах, якія немагчыма ўзламаць.
-
Медыцынская дыягностыка. Дзякуючы вывучэнню структуры і паводзін фатона, можна распрацоўваць больш дакладныя метады для выяўлення анкалагічных і іншых цяжкіх захворванняў на ранніх стадыях.
Каментары