Mokslininkai iš vakuumo išgavo šviesą

(Puslapis 1 iš 2)


AFP/SCANPIX nuotr.

MokslasPlius

2011-11-18 16:12

 Čalmerso technologijos universiteto (Švedija) mokslininkams pavyko išgauti šviesą iš vakuumo – buvo stebėtas jau daugiau nei prieš 40 metų numatytas efektas. Gautus rezultatus tyrėjai publikuoja prestižiniame žurnale „Nature“. Novatoriško eksperimento metu mokslininkai sugebėjo užregistruoti keliolika fotonų, kurie nuolatos atsiranda ir pradingsta vakuume.

Šis eksperimentas yra pagrįstas vienu iš labiausiai intuicijai prieštaraujančių, bet tuo pačiu vienu iš svarbiausių kvantinės mechanikos principų: vakuumas jokiu būdu nėra visiškai tuščias būvis. Iš tikrųjų vakuume knibždėte knibžda įvairiausių dalelių, kurios be perstojo atsiranda ir vėl išnyksta. Jos gimsta, išbūna vos kelias akimirkas ir vėl pradingsta. Kadangi jų egzistavimas yra toks neapčiuopiamas, jos paprastai vadinamos virtualiosiomis dalelėmis.

Čalmerso technologijos universiteto mokslininkams Kristoferiui Vilsonui (Christopher Wilson) ir jo kolegoms pavyko užregistruoti fotonų perėjimą iš virtualiosios būsenos į realiąją – kitaip tariant, tapimą išmatuojama šviesa. Prieš daugiau nei 40 metų fizikas Džeraldas Mūras (Gerald Moore) numatė, jog taip turėtų atsitikti, jeigu virtualiesiems fotonams bus leista atšokti nuo veidrodžio, kurio judėjimo greitis yra artimas šviesos greičiui. Šis reiškinys, dar vadinamas dinaminiu Kasimiro efektu, stebėtas pirmąkart. Tokią sėkmę lėmė puikus eksperimentas, kurį pavyko įgyvendinti sumaniems Čalmerso technologijos universiteto mokslininkams.

„Kadangi veidrodžio judinti tokiu greičiu yra tiesiog neįmanoma, mes sukūrėme kitą metodą, kuris leidžia pasiekti tą patį efektą, – aiškina eksperimentinės fizikos profesorius Peras Delsingas (Per Delsing). – Užuot keitę fizinį atstumą iki veidrodžio, mes keitėme atstumą ligi elektrinės grandinės, kuri atstoja mikrobangų veidrodį“.

Šis „veidrodis“ savyje turi kvantinės elektronikos sudedamąją dalį, kuri vadinama superlaidžiuoju kvantinės interferencijos įrenginiu (angl. Superconducting Quantum Interference Device, SQUID), pasižyminčiu ypatingu jautrumu magnetiniams laukams. Keisdami magnetinio lauko kryptį kelis milijardus kartų per sekundę, mokslininkai sugebėjo priversti „veidrodį“ virpėti sparta, siekiančia 25 procentus šviesos greičio.

„Gautas rezultatas yra toks, kad fotonai iš vakuumo ėmė atsirasti poromis, – teigia P. Delsingas. – Mes juos užregistravome mikrobangų spinduliuotės pavidalu. Mes taip pat pajėgėme nustatyti, kad ši spinduliuotė pasižymi lygiai tokiomis pat savybėmis, kurias numato kvantinė teorija, kuomet fotonai gimsta poromis“.

Eksperimento metu „veidrodis“ dalį savo kinetinės energijos perduoda virtualiosioms dalelėms, o tai leidžia šioms materializuotis. Kaip teigia kvantinė mechanika, vakuume egzistuoja daugybė įvairiausių virtualiųjų dalelių. Asocijuotasis teorinės fizikos profesorius Goranas Johansonas (Göran Johansson) aiškina, jog fotonai pasirodo todėl, kad jie neturi masės.

Straipsnio puslapiai:

MokslasPlius

Close

Į Lietuvą suplūs technologijų lyderiai: atsiskleidė ir lietuvių žinios

 Naujausias tyrimas parodė, kad lietuviai yra girdėję apie „blockchain“ ir kriptovaliutų technologijas, tačiau vis dar jomis nepasinaudoja. Ekspertai teigia, kad šiomis temomis trūksta diskusijų. Tad jau ketvirtus metus ...

Telefonų istorija: 7 telefonai, kurie paliko didžiausią pėdsaką

1983 m. metais pasirodė pirmas mobilusis telefonas. Šiandien, praėjus 35-iems metams po jo atsiradimo, šis įrenginys gerokai pasikeitė. Dabar jį vadiname išmaniuoju telefonu, kartais jis vargiai telpa mūsų kelnių ...

Į Lietuvos kelius grįžta „Google Street View“ automobiliai

 Šią vasarą Lietuvos keliuose vėl pasirodys „Google Street View“ automobiliai. Jų tikslas – atnaujinti šalies duomenis platformoje „Google Maps“. Šįkart bus koncentruojamasi į tarpmiestinių ...

Žingsniu arčiau Nobelio: profesorius V. Šikšnys įvertintas elitine 1 mln. dolerių vertės Kavli premija

Vilniaus universiteto (VU) profesorius Virginijus Šikšnys už CRISPR-Cas9, arba vadinamųjų „genų žirklių“, atradimą apdovanotas kas dvejus metus teikiama elitine Kavli premija, kurios vertė siekia 1 milijoną JAV ...

Atšilus orams: 3 patarimai, kaip apsaugoti telefoną

Meteorologai džiugina itin vasariško savaitgalio prognozėmis, todėl daugelis mintyse jau planuoja išvykas į gamtą. Šiluma, vandens telkiniai, smėlis – neatsiejami tokio laisvalaikio atributai, bet taip pat ir grėsmės ...

Atraskite Lietuvą: 5 išmanūs būdai padės suplanuoti tobulą kelionę

Pastaraisiais metais Lietuvą vis dažniau atranda ne vien svečiai iš užsienio, bet ir patys lietuviai. Ir tai tikrai nestebina: šalies miestai nuolat atsinaujina bei pasiūlo įdomių atrakcijų, šalia miškų bei ežerų dygsta ...

5 geriausi telefonai, kuriuos galite įsigyti tiesiog dabar

Atėjus laikui įsigyti naują išmanųjį, tenka spręsti nemažai klausimų: kurio gamintojo, kurios serijos bei modelio, dydžio ir net spalvos įrenginį rinktis, o gal, apskritai, dar palaukti geresnio? Jei laukti nesinori, „Tele2“ ...

Išmanus kelionių planavimas: 4 programėlės, padėsiančios sutaupyti

Atėjus šiltajam sezonui, daugelis mintyse vis dažniau kuria būsimų atostogų planus. Tačiau planuoti kryptis ir įspūdžius yra daug smagiau nei išlaidas, todėl technologijų lyderė „Tele2“ siūlo į pagalbą pasitelkti ...

Atlikite testą: ar žinote, koks turi būti slaptažodis?

Jei manėte, kad jūsų „Slaptazodis123“ yra saugus, turime jus nuliūdinti: taip nėra. Programišiai nuolat naudoja šimtų milijonų vartotojų prisijungimo duomenis tobulinant slaptažodžių spėjimo technikas, kuriant programinę ...

Trys fotografavimo telefonu klaidos, skiriančios mėgėją nuo profesionalo

Kiekviena įamžinta akimirka, jei ji pateikta tinkamai, gali būti išskirtinė. Deja, kartais plika akimi matomas vaizdas stipriai pranoksta tą, kurį išvystame telefono ekrane. Nuotraukos būna „išsiliejusios“, spalvų ...

 

 

Dienos klausimas

Ar planuojate įsigyti NT dar šiais metais?

 

Dienos citata

Įsivedus eurą nuo 2015 metų pradžios valstybės rinkliavos nedidės, o valstybė gali parodyti pavyzdį, kaip reikia elgtis perskaičiuojant kainas iš litų į eurus.

Finansų minsitras Rimantas Šadžius

Archyvas

Dienos skaičius

40 proc.

Tiek vidutinis kainų lygis Lietuvoje yra mažesnis nei ES vidurkis.

Archyvas