Твердый свет и световые мечи теперь реальны

Интересные и весьма неоднозначные эксперименты со светом ученых из Принстонского университета позволили открыть его казалось бы невероятные свойства, - оказывается свет может быть твердым.

Фотонная материя или твердый свет

Как известно, основу света составляют фотоны - частицы, не имеющие массы и не взаимодействующие друг с другом. Это легко проследить, скрестив два луча света (например от карманных фонариков или что еще лучше от разноцветных лазеров) - лучи пройдут насквозь: их скорость, яркость, цвет, направление и все прочие характеристики нисколько не изменятся. Это фундаментальное свойство света.

Однако исследовательской группе из Принстонского университета удалось создать устройство, которое при помощи лазеров охлаждает фотоны до температур близких к абсолютному нулю, затем спутывает их с атомами обычной материи (в частности рубидия), в результате чего формируются искусственные молекулы света, взаимодействующие между собой. Другими словами машина позволяет создавать микро-кристаллы из фотонов, т.е. самый настоящий твердый свет или фотонную материю.

Физик Дариус Садри поясняет каким образом удалось воссоздать несвойственные свету характеристики:

Мы спутали атомы рубидия с предварительно замороженными фотонами, чтобы подтолкнуть последние к взаимодействию между собой. Результат превзошел любые ожидания - мы наблюдали принципиально новое коллективное поведение частиц света, подобное фазовым состояниям обычной материи: кристаллы, жидкость...

Авторы эксперимента отмечают, что пока не знают способов применения своего открытия, однако уверены в большом будущем "твердого" света.

Световой меч: это реально?!

Не прошло и недели, как другая команда физиков из Гарвардского университета и Массачусетского института технологий усовершенствовала технологию принстонских коллег и нашла реальное (?) применение фотонной материи. Технология позволит создать настоящие световые мечи! Да-да, те самые из вселенной Джорджа Лукаса, правда, пока только в теории.

Кто знает, возможно через пару лет лазерный меч можно будет приобрести в магазине.

Доработанная технология кардинально не отличается: фотоны пропускаются через сильно охлажденный и очень плотный газ, что замедляет их до скорости всего в несколько сотен метров в секунду - практически спокойствие в сравнении с первоначальной их скоростью. Двигаясь в столь плотной и охлажденной среде фотоны как бы оставляют за собой хвост атомных возбуждений. Далее еще интереснее: атомы газа начинают так активно взаимодействовать, что эта активность переносится и на фотоны и они начинают притягиваться друг к другу. Как результат, фотоны, во-первых, обретают эффективную массу и, во-вторых, формируют связное состояние - искусственную молекулу за счет их же взаимного притяжения.

Профессор физики из Гарвардского университета и руководитель исследования, Михаил Лукин, рассказывает:

Законы, описывающие поведение фотонов в охлажденной и очень плотной среде, сильно похожи на законы, описывающие поведение атомов, обладающих массой, т.е. обычной материи.

Какое же отношение к наработкам ученых имеют световые мечи? Оказывается, самое непосредственное. Взаимодействующие между собой частицы света ведут себя точно таким же образом как скажем железо или стекло: они отталкиваются и отбиваются друг от друга. Ничего не напоминает?

Фактически мы получили новый вид материи. В какой отрасли и сфере все это будет действительно полезно мы пока не знаем. Лазерные мечи... что ж, теперь технически это реально.

Иронизируют физики Владан Вулетич и Михаил Лукин.