НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Впервые ученые обнаружили структуры, которые могут двигаться быстрее самого света.
Как пишет interestingengineering, группа исследователей из Израильского технологического института – совершила крупный прорыв в области электронной микроскопии. Они предоставили первые прямые экспериментальные доказательства существования так называемых «темных точек» внутри световых волн.
Результаты этого эксперимента, опубликованные в журнале Nature, подтверждают теоретическое предсказание, сделанное в 1970-х годах, о том, что эти точки – также известные как оптические вихри – могут двигаться быстрее скорости света при определенных условиях.
На первый взгляд, это противоречит теории относительности, которая устанавливает скорость света как предельную космическую скорость. Однако исследователи уточняют, что этот принцип применим только к объектам, обладающим массой, и к сигналам, несущим энергию или информацию. Наблюдаемые в этом исследовании вихри не подчиняются ни одному из этих принципов; они представляют собой просто точки нулевой интенсивности внутри волны, а это значит, что их сверхсветовое движение не нарушает фундаментальных физических законов.
Как проходил эксперимент
Для наблюдения этого явления команда разработала высокотехнологичную экспериментальную установку. Объединив лазерную систему со специализированным электронным микроскопом и точным оптико-механическим устройством, они достигли беспрецедентного уровня пространственного и временного разрешения. Это позволило им с удивительной точностью отслеживать быстрое движение этих темных точек.
Эксперименты проводились с использованием материала, известного как гексагональный нитрид бора, в котором свет ведет себя необычным образом. В этой среде свет образует гибридные возбуждения, называемые поляритонами – часто описываемые как «светозвуковые» волны, – которые распространяются значительно медленнее, чем свет в вакууме. Этот замедляющий эффект создает условия, при которых вихри могут казаться движущимися быстрее самого света, фактически «перескакивая» через волну.
Этот прорыв может повлиять на широкий спектр областей, включая передовую микроскопию, нанофотонику, сверхпроводимость и квантовую информатику. Позволяя исследователям визуализировать и анализировать самые мимолетные взаимодействия в природе, эта работа открывает двери для более глубокого понимания того, как ведут себя сложные физические системы на самых малых и быстрых масштабах.
Ранее ученые провели исследование гравитации в некоторых из крупнейших структур Вселенной и обнаружили, что она ведет себя именно так, как это предсказывают давно известные физические законы.
