Фотонната молекула е нова форма на материята, науката и живота
Дневникът е добавен в кошницата.
Фотонна молекула: нова форма на материята?
Физиците Михаил Лукин и Владан Вулетич проведоха експеримент, при който фотоните си взаимодействат, като частици в молекула. Досега това се смяташе за възможно само на теория.
Това откритие, твърди Лукин, противоречи на идеите за природата на светлината, натрупана в продължение на десетилетия. Фотоните традиционно се описват като частици, които нямат маса и не си взаимодействат помежду си: ако изпратите два лазерни лъча строго срещуположно, те просто ще преминат един през друг.
„Повечето от свойствата на светлината, които познаваме, се дължат на факта, че фотоните нямат маса и не взаимодействат помежду си“, казва Лукин. „Но успяхме да създадем специален тип среда, в която фотоните взаимодействат толкова силно, че започват да се държат така, сякаш имат маса и се свързват помежду си, образувайки молекули. Този тип свързано състояние на фотоните се обсъжда теоретично дълго време, но досега не е било възможно да се наблюдава ".
За да принудят нормално без масовите фотони да се свързват помежду си, Лукин и колегите му (Офер Фистерберг и Алексей Горшков от Харвард и Тибо Пейронел и Ци Лианг от Масачузетс) създават екстремни условия за тях. Изследователите изпомпваха атомите на рубидий във вакуумна камера, след което с помощта на лазер охлаждаха атомния облак до почти абсолютна нула. Използвайки свръхслаби лазерни импулси, те заснеха единични фотони в този облак.
„Когато фотонът удари облак студени атоми - казва Лукин - енергията му довежда атомите,„ срещнати по пътя си “, в състояние на възбуждане, което рязко забавя движението на фотона. Докато се движи през облака, неговата енергия преминава от атом на атом и в крайна сметка излиза от облака заедно с фотона. Когато фотон напусне тази среда, неговата идентичност се запазва. Това е същият ефект, който наблюдаваме, когато светлината се пречупва в чаша вода. Светлината навлиза във водата, пренася част от енергията си в околната среда и съществува вътре в нея едновременно като светлина и материя. Но когато излезе от водата, тя все още е лека. При експеримента, проведен с фотони, се случва приблизително същото, само до по-висока степен: светлината се забавя значително и предава повече енергия в средата, отколкото по време на пречупването. ".