Lumina undă și particulă

0
254
Translate in

luminaPentru prima dată în istoria lumii, o tehnică inteligentă și un microscop electronic ultrarapid au surprins o imagine a luminii în care aceasta se comportă ca particulă și ca undă în același timp.

Oamenii de știință știau că lumina poate acționa atât ca particulă, cât și ca undă, în funcție de experiment. Dar pentru prima dată, oamenii de știință au surprins natura duală a unui licăr de lumină. Acest comportament ciudat este o consecință a mecanicii cuantice, regulile bizare ale fizicii care guvernează comportamentul particulelor subatomice.

„Acest experiment demonstrează că, pentru prima dată putem filma direct mecanica cuantică și natura sa paradoxală”, a declarat pentru NewsWeek, co-autorul studiului Fabrizio Carbone, cercetător la École Polytechnique Fédérale de Lausanne. În continuarea discursului său, acesta a subliniat că acest experiment și faptul că știința a reușit să controleze fenomenele cuantice la scară nanometrică „deschide noi oprtunități către calculul cuantic”.

Încă de la începutul anilor 1900, oamenii de știință cunoșteau faptul că lumina are o natură duală. De exemplu, în cazul în care oamenii de știință urmăresc un fascicul de lumină pe un ecran cu o fantă deschisă, lumina se comportă ca un flux de particule, observându-se o singură linie luminoasă. Dar dacă două fante sunt deschise, lumina se comportă ca un val și trece prin ambele deschideri simultan, creând un model caracteristic de franjuri de lumină și întuneric, numit model de interferență. Acest model se produce deoarece, la un moment dat, vârfurile valului de lumină, adună valul în mai multe puncte, creând regiuni de întuneric, în timp ce în locurile unde se intersectează două vârfuri se creează pete extra-luminoase. Cu toate astea, în experimentele fantelor duble, natura duală a luminii este demonstrată în două configurații experimentale distincte, nu în același timp, după cum explică Live Science.

Pentru a surprinde dualiatatea undă-particulă, Carbone și colegii săi au îndreptat un fascicul de lumină laser, spre un fir metalic cu dimensiuni nanometrice, provocând lumina să călătorească în valuri înainte și înapoi de-a lungul firului. Când cele două valuri care se deplasau în direcții opuse s-au ciocnit, au format un val staționar. Apoi, cercetătorii au îndreptat un flux de electroni de-a lungul nano-firului. Valurile de lumină formate pe firul metalic sunt compuse din particule numite fotoni, care, în momentul când electronii s-au ciocnit cu protonii, fie au accelerat fie au încetinit. Omul de știință a explicat că modificarea vitezei este un „puls de energie care poate fi observat”.

Cercetătorii au utilizat un microscop ultrarapid pentru a surprinde, în timp real, momentul în care a avut loc modificarea vitezei electronilor, unde se observă comportamentul dual, undă-particulă al luminii.

Rezultatele experimentului au fost publicate în revista de specialitate Nature Communications, luni 2 martie 2015.

Emanuela Popa

Jurnal Spiritual

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here