Физичарите открија потполно нова форма на светлината

Физичарите открија нова форма на светлината која не ги следи постоечките правила за аголен момент, што може да го разниша сегашното сфаќање на електромагнетното зрачење и да доведе до побрза и побезбедна оптичка комуникација.

Еден од начините за да се измери светлосниот зрак е преку неговиот аголен момент –константно количество преку кое се мери колку светлината ротира. Сѐ досега се сметаше дека за сите форми на светлина аголниот момент претставува цел број, помножен со Планковата константа која го утврдува обемот на квантните ефекти. Но, истражувачите од Тринити колеџот во Даблин покажале дека постои и друга форма на светлината каде аголниот момент изнесува само половина од оваа вредност.

Што значи ова објаснува Кајл Балантајн, еден од истражувачите:

„Светлосниот зрак се карактеризира со неговата боја односно бранова должина и со еден помалку познат квантитет што се нарекува аголен момент. Со аголниот момент се мери со која динамика нешто ротира. Светлосниот зрак иако патува во права линија, може да ротира околу својата оска. Тоа значи кога светлината од огледалото наутро ќе стигне до вашите очи, секој фотон, на еден или друг начин по малку ги извртува вашите очи“.

Иако звучи малку „извртено“, физичарите ова многу добро го разбираат. Но, она што досега не го осознале е дека може да постои светлина која може да има аголен момент кој не е цел број. Истражувачите го откриле ова откако пуштиле светлина низ кристали со цел да создадат светлосни зраци со извртена структура, слична на шраф. Тие работеле на откривање на нови својства на светлината со кои би можела да се подобри оптичката комуникација, но кога го анализирале зракот во рамките на законите на квантната механика, се покажало дека неговиот аголен момент би можел да биде половина број – нешто што тие воопшто не го очекувале. Потоа направиле експеримент за да ја тестираат оваа претпоставка и конструирале уред кој го мери протокот на аголниот момент во рамките на самиот зрак, заедно со варијациите на овој проток предизвикани од квантните ефекти.

Обично, која било од овие квантни варијации би предизвикала аголниот момент да се менува за цел број – врз основа на досегашното сфаќање на физиката. Но, експериментот покажал мала промена –една половина од Планковата константа, во аголниот момент во секој фотон.

Ова е навистина возбудливо, не сaмо заради тоа што се работи за сосема нова форма на светлината, туку и затоа што теоретските физичари уште од 1980 –тите предвиделе дека квантната механика би овозможила честички чиј квантен број е фракција од очекуваниот. Овој труд сега  потврдува дека тие предвидувања се точни и тоа со помош на едни од најдобро проучуваните честички.

Покрај тоа што ќе го променат нашето сфаќање за светлината, овие нови информации можат да имаат најголемо влијание во подобрувањето на брзината и безбедноста во оптичките кабли, што ќе доведе до побрза и побезбедна интернет конекција.

Сепак, пред да се почувствува бенефитот од новото својство на светлината, потребно е резултатите да бидат повторени и потврдени од друг научен тим.

Резултатите од истражувањето се објавени во „Science Advances“.

Поддржете ја нашата работа: