Человек действительно смог увидеть одиночный фотон

Человек действительно смог увидеть одиночный фотон

Чувствительность рецепторов сетчатки и зрительных нейронов позволяет замечать и осознавать свет отдельных фотонов. Эту способность впервые продемонстрировали эксперименты, результаты которых опубликованы в журнале Nature Communications.

Учебники анатомии привычно пишут о способности человеческого глаза различать единичные фотоны, однако все немного сложнее. Чувствительности фоторецепторов нашей сетчатки, действительно, достаточно для того, чтобы срабатывать под действием одного-единственного фотона. Однако чтобы по-настоящему увидеть этот свет, рецептор должен возбудить соответствующий нейрон, сигнал должен достичь зрительных центров мозга, а затем – и сознания.

Еще несколько десятилетий назад было показано, что 5-7 фотонов увидеть вполне возможно (Hecht et al. Energy, quanta and vision. J. Opt. Soc. Am. 38, 196–208, 1942). Но вопрос о том, может ли один-единственный фотон активировать всю эту цепочку, оставался открытым до сих пор. «Насколько нам известно, наши эксперименты дают первое свидетельство непосредственного восприятия единичного фотона, – пишут Алипаша Вазири (Alipasha Vaziri) и его коллеги из венского Исследовательского института молекулярной патологии. – Предыдущие попытки решить этот вопрос наталкивались на нехватку подходящих технологий, недостаточную статистику при минимальном числе фотонов, и неидеальные психофизиологические процедуры».

Команде Вазири удалось сконструировать квантовое оптическое устройство, испускающее отдельные фотоны. Подопытных помещали в темную комнату, в наглухо изолированную от света камеру. После срабатывания источника фотонов им предлагалось ответить, заметили ли они соответствующую вспышку света, или нет, и насколько уверены они в своем ответе (по шкале от одного до трех). В общей сложности было произведено более 30 тыс. попыток, включая почти 2,5 тыс. испусканий фотонов. Заметить его подопытным удавалось слегка, но достоверно чаще, чем при полностью случайном разбросе ответов: в 51,6 проценте случаев.

Как правило, они не были достаточно уверенны в выбранном варианте, но если оценивали эту уверенность на три балла из трех, то число вероятность верного ответа достигала уже примерно 60 процентов. Интересно, что наблюдение единичного фотона заметно повышало шансы заметить следующий – до 56 процентов. Этот эффект ученые отмечали в течение примерно 10 секунд после регистрации первого фотона. Возможно, это наблюдение стимулирует дополнительную адаптацию глаза к условиям экстремально слабого освещения.

Роман Фишман

N+1

Похожие новости:
Квантовую запутанность можно будет увидеть невооруженным глазом
Физики из университетов Инсбрука, Женевы и Базеля предложили эксперимент, в котором можно будет наблюдать квантовую запутанность невооруженным взглядом. Несмотря на то, что это явление уже активно используется в лабораториях, в том числе и для передачи информации, это первый опыт, в котором человек может быть задействован ..
2016-02-19 1224 0 Разное, интересное
0
В США ожидают мистический метеорный дождь
Мистический метеорный дождь «гамма Делфинидс» (gamma Delphinids) должен пройти 11 июня над территорией США. Как сообщало NASA, это должен быть первый за 80 лет случай, когда метеоритный дождь можно будет увидеть с Земли. Предполагалось, что пик дождя, если он все-таки состоится, придется ..
2013-06-11 1062 0 Разное, интересное
0
Google показала изменения на Земле за последние 40 лет
Google объединила все картинки поверхности Земли, заснятые спутниками НАСА Landsat за последние 40 лет, в видеоклипы, наглядно показывающие изменения, произошедшие с ландшафтами планеты. Чтобы отметить сорокалетие работы спутников дистанционного зондирования Земли Landsat. Google запустила проект Google ..
2012-07-25 1687 0 Разное, интересное
0
Маск испугался делающего сальто робота
Предприниматель Илон Маск прокомментировал достижение специалистов Boston Dynamics, которые научили прямоходящего робота Atlas выполнять сальто. По мнению бизнесмена, в будущем человекоподобные машины станут слишком быстрыми, и человек не сможет за ними уследить невооруженным глазом. Об этом ..
2017-12-01 2307 0 Разное, интересное
0
Генетики обнаружили людей с суперспособностями
Исследователи из Медицинского центра Маунт-Синай проанализировали геномы полумиллиона человек и обнаружили около десяти здоровых людей с мутировавшим геном, который неминуемо должен был привести к смертельному заболеванию. Причины устойчивости к мутации пока остаются неизвестными. Исследование опубликовано в журнале ..
2016-04-12 1415 0 Разное, интересное
0
Алферов избран председателем Общественного совета при Минобрнауки
Ученый и нобелевский лауреат Жорес Алферов официально избран председателем Общественного совета при Минобрнауки РФ на его первом заседании. Об этом на заседании совета сообщил глава Минобрнауки Дмитрий Ливанов. "Это единственный работающий сегодня в России лауреат Нобелевской премии, человек, который ..
2012-08-31 1055 0 Разное, интересное
0
Плазменный резак из игры Dead Space воплотили в реальность
Похоже, что человечество все лучше и лучше подготовлено к угрозе вторжения космических зомби. Патрик Прейб, известный воплощением в реальность различных фантастических лазерных приспособлений, воссоздал плазменный резак из хоррор-игры Dead Space. И это не совсем игрушка - штука действительно может резать ..
2013-05-8 1721 0 Разное, интересное
0
Жизнь оказалась занесенной из космоса
Ученые Эдинбургского университета пришли к выводу, что жизнь на Земле возникла благодаря потокам космической пыли, которые занесли на планету биологические молекулы или даже примитивные формы жизни. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.По словам исследователей, микроскопические живые ..
2017-11-23 1408 0 Разное, интересное
0
В Африке обнаружена еще одна ветвь эволюции человека
Специалисты признали человека рудольфского (Homo ruloficus) отдельной линией гоминид. Соответствующие выводы были сделаны на основании анализа останков, обнаруженных недавно в регионе Кооби Фора (Кения). Впервые речь о существовании человека рудольфского зашла в 70-х годах XX века, ..
2012-08-9 1869 0 Разное, интересное
0
Управление роботом мыслью на расстоянии 2000 км
Студент в Израиле успешно управлял перемещением робота на расстоянии в 2 000 км во Франции - только, думая об этом. Движения студента были записаны программистами в университете Bar-Ilan, когда робот, находился в Технологическом Институте Béziers. Shapira смог заставить робота поворачивать на 30 градусов, воображая ..
2012-07-9 1607 0 Разное, интересное
0
В момент смерти мозг человека работает намного четче
«Яркий свет в конце тоннеля», «чувство перехода на другую сторону», «другое измерение»... Это «известные всем» признаки состояния между жизнью и смертью, «когда душа якобы покидает тело человека». Частицы рассказов людей, которые пережили клиническую смерть теперь ..
2013-04-1 2157 0 Разное, интересное
-1
Из-за землетрясения в Охотском море сместилась земная кора
В результате землетрясения в Охотском море, отголоски которого дошли до столицы, земная кора сместилась на 50 микрон, сообщили в Геофизической службе РАН. Смещение было зафиксировано сейсмологической станцией, расположенной в районе станции метро «Новокузнецкая», передает РИА «Новости». По словам сотрудницы Геофизической ..
2013-05-25 1193 0 Разное, интересное
0
Наука объясняет мгновенную привлекательность
Как Вы думаете, почему вам нравится тот или иной человек? Учеными из Ирландии было обнаружено, что в решениях о выборе партнера принимает участие средняя предлобная часть коры головного мозга. Решение о привлекательности партнера принимается за считанные миллисекунды. Исследование впервые базировалось на изучении реального ..
2012-11-9 1753 0 Разное, интересное
0
Американец собрал шлем дистанционного управления людьми
Американский инженер Аллен Пэн сконструировал шлем, который позволяет управлять направлением движения человека при помощи пульта от радиоуправляемого игрушечного автомобиля. Видео с демонстрацией работы шлема опубликовано на YouTube-канале изобретателя.В своем проекте Аллен Пэн использовал модель шлема Профессора Икс из фантастической ..
2016-06-12 1082 0 Разное, интересное
0
В Бурятии заложили фундамент крупнейшей в мире гамма-обсерватории
В Тункинской долине, расположенной в горах Восточного Саяна в Бурятии, заложен фундамент крупнейшего в мире атмосферного черенковского телескопа. Это произошло на астрофизическом полигоне, принадлежащем Иркутскому государственному университету (ИГУ), сообщается на его сайте. Целью стройки является возведение гамма-обсерватории TAIGA (Tunka ..
2014-10-28 887 0 Разное, интересное
0