Все новости

Физики придумали, как замедлить свет в миллионы раз

Описанный ими эффект имеет теоретический интерес, но его можно применить и на практике

ТАСС, 23 мая. Российские физики выяснили, что светопоглощающий материал может замедлить свет практически до нулевой скорости. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

Как известно, скорость света постоянна и равна почти 300 тыс. км/с. Но в этом случае речь идет о скорости света в вакууме, а в других средах она ниже. 

За последние десять лет физики создали оптические материалы, внутри которых свет ведет себя необычно. Например, в 2016 году исследователи из России и Японии создали магнитно-фотонный кристалл, в котором частицы света движутся в десятки раз медленнее, чем в вакууме.

Архипов и его коллеги выяснили, что свет можно замедлить до практически нулевой скорости внутри светопоглощающего материала, который особым образом взаимодействует с частицами света. Ученые пришли к такому выводу, рассчитав и описав структуру так называемых нелинейных резонансных сред.

«Подобные среды обладают собственным свечением с такой же частотой, какую имеют попадающие на них фотоны. Благодаря этому колебания света поглощаются частицами среды, что приводит к передаче большого количества энергии от света материи. Одновременно возможен и обратный процесс передачи энергии от вещества свету», — пояснил главный научный сотрудник Физико-технического имени Иоффе (Санкт-Петербург) Николай Розанов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

Просчитывая поведение таких светопоглощающих материалов, российские физики обнаружили, что достаточно короткие вспышки света, вырабатываемые лазерами, будут в некоторых случаях фактически полностью останавливаться при попадании в нелинейную резонансную среду. В результате скорость частиц света становится в среднем в миллионы раз ниже, чем в вакууме. 

Это происходит потому, что при попадании в толщу такого материала фотоны начинают фактически непрерывно поглощаться и испускаться его атомами. Это резко снижает скорость передвижения частиц света через нелинейную резонансную среду, но при этом подобные процессы не противоречат законам физики, так как через пустоты между атомами фотоны движутся со скоростью света.

Открытие можно использовать для изучения фундаментальных свойств частиц света, а также их взаимодействий с материей. Ученые предполагают, что их исследование поможет создать приборы, управляющие движением света, а также другие оптические компоненты.