Новое устройство позволит свету двигаться бесконечно

Новое устройство позволит свету двигаться бесконечно

Ученых из Института атомной и молекулярной физики в Амстердаме и из Пенсильванского университета объявили о том, что им удалось сделать наноразмерное устройство, позволяющее свету двигаться с бесконечно большой скоростью. Что же это значит? Всем известно, что скорость света в вакууме является постоянной величиной и составляет 300 000 000 метров в секунду. Эта скорость, согласно теории относительности Эйнштейна, является максимальной скоростью, с которой может двигаться любое материальное тело. Но в некоторых прозрачных средах, в воде или в стекле, свет распространяется медленнее, чем в вакууме.

Различие между скоростями света в вакууме и в другой среде, точнее их отношение, в науке называется “показателем преломления”, значение которого отражает насколько свет замедляется или ускоряется, проходя через границу между двумя средами. Именно “играя” с различными материалами и значениями их показателей преломления, ученым удалось создать оптическое устройство, своего рода метаматериал, имеющий показатель преломления, равный нулю. А это означает, что свет, попадая в такой материал, начинает распространяется с бесконечно большой скоростью.

Созданное наноустройство кажется весьма простым, это прямоугольный кристалл из диоксида кремния, стекла, имеющий толщину 85 нанометров и длину 2000 нанометров. Со всех сторон этот кристалл окружен слоем серебра, не позволяющим свету покинуть пределы кристалла. Из-за малых размеров устройства, свет, попавший в объем кристалла, ведет себя очень необычным образом, также как и ловушка для углерода. Он многократно отражается, складывается сам с собой, образуя стоячие волны, что приводит к возникновению темных и ярких областей в кристалле.

При длине волны подаваемого в кристалл света, превышающей определенное значение, весь кристалл становится темным, но на одной особой длине волны весь кристалл начинает ярко сиять по всему объему. Если не вдаваться в научные тонкости с математическими дебрями, данный факт означает, что все фотоны света движутся с бесконечно большой скоростью, по крайней мере, именно в этом уверены ученые.

Следует заметить, что не стоит пугаться столь неожиданного факта, который кажется чем-то из разряда сверхъестественного. Все это подчиняется достаточно простым и известным законам физики, которые в доступной и доходчивой форме были объяснены в журнале Science: “Движение света характеризуется двумя видами скоростей. Фазовая скорость света определяет, как быстро двигаются фотоны света с определенной длиной волны, а групповая скорость определяет, как быстро частицы света переносят заключенную в них энергию или информацию. Согласно законам физики, фазовая скорость света может иметь любое сколь угодно высокое значение, но вот групповая скорость света не может превысить порога значения известной скорости света, константы “c”".

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Новый фотосвич поможет при восстановлении зрения
Прогрессивная дегенерация фоторецепторов вызывает такие заболевания, как пигментный ретинит и возрастную макулярную дегенерацию. Несмотря на то, что в настоящее время не существует доступных методов лечения против подобной дегенерации, недавно разработанное соединение позволяет другим клеткам глаза действовать ..
2014-02-20 1474 0 Технология
0
Новые прозрачные экраны заменят аккумуляторы
Специалисты Американской компании Ubiquitous Energy разработала прозрачное покрытие ClearView Power, выполня­ющее функцию солнечной батареи. Суть изобретения состоит в избирательном использовании световых волн. Традиционные солнечные батареи собирают весь спектр – видимые волны, ультрафиолетовые, ..
2013-03-13 1777 0 Технология
0
Графеновая матрица обещает революцию в цифровой фотографии
Группа ученых из Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре разработала светочувствительную матрицу из графена, которая поможет делать качественные снимки в условиях низкой освещенности. Новый сенсор оказался в тысячу раз чувствительнее к свету, чем CMOS и CCD, и ему нужно в 10 раз меньше энергии. Исследование ..
2013-06-1 1744 1 Технология
1
Небоскреб в Индонезии научат использовать энергию ветра
Оригинальный проект высотного здания был представлен архитектурной фирмой из США Skidmore, Owings & Merrill (SOM) в Джакарте. Главной «изюминкой» будущего небоскреба должна стать его способность использовать энергию ветра для собственных нужд. Здание получило рабочее название Pertamina Energy ..
2014-01-08 1576 0 Технология
0
Биологи научились программировать ГМО-бактерии
Инженеры из Массачусетского технологического института разработали язык ДНК-программирования, который позволит человеку без углубленных знаний биологии создавать бактерии с желаемыми свойствами. Статья с результатами работы опубликована в ведущем научном журнале Science.Целью ученых было создание удобного инструмента ..
2016-04-03 1647 0 Технология
1
Ученые создали сенсор ночного видения для линз
Контактные линзы с функцией ночного видения могли бы отлично вписаться в научно-фантастический фильм, но новые исследования показали, что существует способ, чтобы действительно придать нашим глазам возможность видеть в темноте. Группа ученых Electrical Engineers из Университета штата Мичиган создали ..
2014-04-07 2384 0 Технология
0
С вирусом Эбола будет бороться робот
В борьбу против вируса Эбола подключили нового участника. Речь идет о роботе, известном как «Маленький Мо», он может убивать все вирусы и бактерии за две минуты. Этого робота используют более чем в 250 больницах США, в том числе одного в Далласе, там его начали использовать впервые ..
2014-10-11 1734 0 Технология
0
Итальянские ученые создали полимерную сетчатку глаза
Итальянские ученые разработали полимерный оптоэлектронный имплантат, способный восстанавливать светочувствительность у слепых крыс. Как отмечается в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, исследования показали возможность создания в дальнейшем глазных имплантатов из органических материалов. Краткое содержание статьи доступно на сайте Natureasia. В ходе ..
2013-03-18 1930 0 Технология
0
Ученые создали новый датчик изображения из графена
Группа ученых Наньянского технологического университета (НТУ) (Nanyang Technological University (NTU) в Сингапуре разработала новый датчик изображения из графена который обещает повысить качество изображений, снятых в условиях низкой освещенности. В тестах, он уже доказал, что в 1000 раз более чувствителен ..
2013-06-2 1545 0 Технология
0
Тысячи резидентов Сколково недостаточно для РФ, считает Вексельберг
Число резидентов инновационного центра "Сколково" пока еще недостаточно для такой страны, как Россия, заявил в четверг на одной из площадок Красноярского экономического форума (КЭФ) президент фонда "Сколково" Виктор Вексельберг. По его словам, сейчас в инновационном центре насчитывается более тысячи ..
2014-02-27 1384 0 Технология
0
Apple разрабатывает "звуковые гиперссылки"
Apple работает над созданием "звуковых гиперссылок" — технологией, которая позволит использовать слышимые и неслышимые сигналы, встроенные в музыку, чтобы ссылаться на другие медиа. Это позволит таким устройствам, как iPhone, сделать прослушивание музыки похожим на браузинг в Интернете. К примеру, ..
2013-08-10 1525 0 Технология
0
Создано оптоволокно с пропускной способностью до 255 терабит в секунду
Ученые из Нидерландов, США и Китая создали новое волокно, способное пропускать информацию со скоростью до 255 терабит в секунду. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Photonics. Пропускная способность нового материала в 21 раз выше лучших современных кабелей, для которых она достигает семи-восьми ..
2014-10-28 1643 0 Технология
1
Квантовые компьютеры научили вычислять пи-функцию
Испанские ученые Хосе Латорре и Герман Сьерра из университетов Барселоны и Мадрида предложили эффективный квантовый алгоритм вычисления пи-функции. Препринт статьи исследователей доступен на сайте arXiv.org, сама статья пока не подана в рецензируемый журнал. Пи-функция π (k) равна количеству ..
2013-03-27 1408 0 Технология
0
Создана ткань, очищающаяся на солнце
Одежда из модифицированного хлопка самостоятельно избавится от грязи и продезинфицирует себя под действием видимого света. Представьте, что испачканную одежду не нужно стирать: достаточно вывесить её на балкон и подождать, пока выглянет солнце. Китайские учёные Минцэ Лун из Шанхайского университета Цзяо Тун и Дэюн У из Хубэйского ..
2011-12-17 1823 0 Технология
0
Путешествовать в космосе предложили на графеновых парусах
Ученые из Китая предложили путешествовать в космосе при помощи солнечных парусов, созданных на основе графена. Об этом исследователи рассказали в препринте, доступном на сайте arXiv.org, а кратко об их работе сообщает New Scientist. Примерно год назад эти же ученые получили графеновые губки. Они представляют собой наложенные ..
2015-05-30 1428 0 Технология
0