Вчені отримали перші в історії зображення, на яких світло поводиться як частинка і хвиля одночасно

Наша взаимовыгодная связь https://banwar.org/

Незважаючи на те, що дуалізм світла є один з усталених принципів сучасної фізики, він все ще не зрозумілий до кінця. Такий підхід до розуміння Всесвіту був вперше висунутий Альбертом Ейнштейном і Максом Планком, що в кінцевому підсумку призвело до виникнення квантової механіки. Дослідники намагалися візуалізувати світло в обох формах, але до цих пір вони не мали успіху. Команда зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Лозанні (EPFL) стверджує, що вони придумали експеримент, в ході якого можна сфотографувати світло, як у вигляді частки, так і у вигляді хвилі.

Зрушенням в дослідженні світла став момент, коли Ейнштейн описав фотоелектричний ефект. Коли ультрафіолет потрапляє на поверхню металу, станься емісія електронів. Ейнштейн пояснив це явище, припустивши, що світло може діяти, в тому числі, як частка в додаток до хвилі. Наступні експерименти підтвердили подвійність світла, але побачити обидва види одночасно не вдавалося. Команда EPFL на чолі з Фабріціо Карбоні взяла оригінальний експеримент за основу, щоб отримати таку картину світу.

Експеримент починається з надіслання лазерних імпульсів на металеву нанопроволоку. Лазер збуджує частки нанопроволоки, в результаті чого енергія поширюється в обидві сторони по всій довжині дроту. Це затримує світло в стані хвилі і служить в якості джерела світла в експерименті. Існує безліч способів, спостерігаючи цю систему, відобразити хвилю, але дослідники EPFL хотіли бачити в той же час і частки. Вони посилали потоки електронів на дріт і дивилися на результат.
Коли електрони проходять нанопроволоку деякі з них взаємодіють з фотонами в стоячій хвилі. Для спостереження за нанопроволокой був використаний високочутливий мікроскоп. Вчені хотіли отримати докази того, що прискорюються або сповільнюються в результаті цієї взаємодії. Але це хвиля, а що щодо окремих частинок? Зміна в швидкості може бути виміряна, як обмін квантів. Мікроскоп був використаний для відображення місця розташування, в якому відбувається обмін енергією уздовж дроту, яке веде до зображення світу як частинки і хвилі в одній системі.

Це спостереження квантової природи світла може вплинути не тільки на лабораторні дослідження. Відстеження нюансів квантової механіки в малих масштабах може виявитися безцінним для розвитку квантових обчислень. Квантова всесвіт все важка для розуміння, але це відкриття може наблизити людство до розгадки її суті.

via