http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
ruРус Engen

Новости науки

06.02.2018

Физики заявляют, что луч света можно полностью остановить

Физики заявляют, что луч света можно полностью остановитьФизики заявляют, что луч света можно полностью остановить

Ученые из Бразилии и Израиля заявляют, что луч света можно не только затормозить, но и полностью остановить, если поместить его в особую точку, где сталкиваются две одинаковые электромагнитные волны, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"Мы показали, что импульс света можно полностью остановить в особенной точке, что позволяет нам "замораживать" и "размораживать" свет, сохраняя при этом всю информацию, которую он переносит. Подобным образом можно манипулировать не только светом, но и звуком и другими полями, которые подчиняются правилам пространственно-временной симметрии", — пишут Алексей Майлибаев и его коллеги из Национального института чистой и прикладной математики в Рио-де-Жанейро (Бразилия). 

Электромагнитные волны, в том числе свет, переносят информацию гораздо эффективнее, чем электрические сигналы, поэтому большая часть современных систем связи основана на оптоволокне и различных лазерных излучателях. Ученые давно пытаются заменить транзисторы и металлические дорожки в чипах световыми аналогами, однако это пока не удается, потому что движением света очень сложно управлять.

Одна из главных проблем заключается в том, что пока невозможно добиться бесконечно долгого существования конкретной световой волны: она или затухает, или рассеивается при движении по пространству. Здесь есть два решения — либо заставить свет двигаться по кругу, удерживая его в одной точке, либо замедлить его скорость почти до нуля.

Пока оба подхода не лишены недостатков. В первом случае волна света постепенно гаснет, а реальное торможение работает или в очень экзотических условиях, или же снижает скорость света всего в несколько десятков раз, что лишает эту затею любого практического смысла.

Майлибаев и его коллеги нашли новое решение, обратив внимание на широко известный феномен — так называемые особенные точки, или сингулярности на языке математики. Под этим словом ученые понимают особые области на графике, где поведение функции не определено. Например, значение функции 1/x стремится к бесконечности при приближении к нулю и просчитать ее поведение в этой части кривой крайне сложно.

До недавнего времени, отмечает Майлибаев, считалось, что у подобных точек нет физического воплощения, однако расчеты его коллег показывают, что их можно создавать, сталкивая две одинаковые волны в двумерном световоде.

Лучи света, проходящие через сингулярность, полностью остановятся, если их сила будет особым образом меняться с течением времени. Малейшие изменения в конфигурации сталкивающихся лучей, как отмечают ученые, выведут "заторможенный" свет из этой точки и заставят его двигаться дальше.

По словам исследователей, первый шаг к реализации этой идеи уже сделан — в 2010 году группе немецких и итальянских физиков удалось создать первую реальную особенную точку, сталкивая микроволны в специальной камере-резонаторе. Аналогичным образом, считают Майлибаев и его коллеги, можно создать и установку, которая могла бы затормаживать свет и другие типы волн. Это стало бы существенным шагом вперед в развитии световых компьютеров и прочих футуристических гаджетов.

Источник


Вы можете комментировать материалы, если зарегистрируетесь на сайте!
Запомнить

На сайте:

Интернет-журнал Ньютоновские чтения
14.05.2018
Лялин Алексей Васильевич
27.12.2017
Владислав Черепенников
Новости наукиПолитикаСолнечная система
Поиск по сайту
Карта сайта
Последнее обновление
17.05.2018 07:35