| | Сегодня, 06:05 | Новости науки и техники
Ученые обнаружили новый способ освещения, параметры, которые не соответствуют законам физики и квантовой механики
Свет-это явление фундаментальное, широко используется практически во всех областях жизни и деятельности человека. Из-за этого, свет уделялось и уделяется в настоящее время столь большое внимание со стороны ученых. Это, в свою очередь, позволяет утверждать, что свет, который уже достаточно хорошо изучены, определены точные значения, связанные с ними физические константы, ограничения и особенности его поведения. Тем не менее, ученые физики в Тринити-Колледж в Дублине (Trinity College Dublin) обнаружили новую экзотическую форму «вихри» света, момент импульса вращения которой не равна (целое число). Другими словами, этот свет не регулируется ряд известных законов.
Поворот луча света вокруг своей оси, характеризует параметр, называемый угловой момент, который связывает количество инерции и скорость движения по окружности. Момент импульса, по крайней мере, так было раньше, должно быть кратно значению постоянной Планка (целое значение, которое описывает отношение энергии одного кванта (Квант) электромагнитного излучения с его частотой). Это, в свою очередь, означает, что значение углового момента луча закрученного света всегда должно быть целое число.
«Луч света характеризуется многих известных параметров, таких как цвет (длина волны), и менее известные параметры, такие как угловой момент», — говорит профессор Джон Донегэн (Джон Donegan), — «Угловой момент описывается процесс вращения луч света, когда движется по прямой».
В одном из экспериментов, ученые обнаружили, что новая форма света, фотонов, которые имели угловой момент, кратно число 0.5. Это не слишком большой сюрприз, потому что в 1980-х годах ученые провели исследования, теоретик в области квантовой механики, результаты которых показали возможность существования света с подобными значениями углового момента. И теперь, эта теория получила первое практическое подтверждение.
В своем эксперименте ученые использовали явление открыто почти две сотни лет назад. Это явление заключается в том, что луч света, что прошел через некоторые кристаллы, принимает форму полого цилиндра. Этот метод, с небольшими дополнениями, ученые использовали для получения лучей закрученного света. Свет сначала пропускался через фильтр, поляризатор, через стекло и после всего этого он попал в приемник интерферометра, с помощью которого производились измерения смещения длины волны.
Один пересек в недрах интерферометра лучи закручивался вокруг своей оси и вновь объединялся с второго луча. И как раз этот луч синтезированного света была предметом интереса со стороны ученых. Ученые делали записи изменений параметров потока света, вызванное некоторые эффекты из области квантовой физики. Ученые ожидали увидеть в результатах ряда кратных постоянной Планка, но некоторые фотоны имеют угловой момент с дробями значение.
«Сейчас мы занимаемся исследованиями, которые позволяют определить, каким образом можно заставить найденная нами явление работать на благо людей», — говорит Пол Истэм (Пол Eastham), один из исследователей, «Свет, так и необычной конфигурации, может использоваться в оптическом варианте реализации так называемых топологических квантовых вычислений, еще теоретический метод, в котором используются две квазичастицы. Кроме того, мы можем использовать дробное значение углового момента, чтобы увеличить пропускную способность существующих линий волоконно-оптической связи».
