DOMŮ       POSTŘEHY       ČLÁNKY       SRANDIČKY       VTIPY       OBRÁZKY       MULTIMÉDIA       EDITORAL  


č l á n k y




celkem: 94 článků
naposledy: 26. března 2014


Zastavené světlo?

Rychlost světla je veličina, která v nás podvědomě budí respekt, takže představa, že bychom třeba jeli na kole rychleji než světlo, nám bude připadat absurdní. Ovšem jsou jevy na úrovni atomů, kde platí jiné zákonitosti, než na jaké jsme zvyklí z našeho makrosvěta. V mikrosvětě není nouze o překvapení, i když to bývá pro odborníky někdy dost mimořádné.

     Právě poměrně mimořádný jev se podařilo uskutečnit hned dvěma vědeckým týmům, oběma z USA. O co šlo? Cílem bylo zpomalit světlo a v lepším případě ho dokonce zastavit. Ke zpomalení světla dochází při jeho průchodu různými prostředími, ale pokud se jeho rychlost sníží při průchodu sklem nebo optickým vláknem na sedmdesát procent jeho rychlosti ve vakuu, pořád je to obrovská hodnota a takový paprsek by obkroužil naši planetu pětkrát během jedné sekundy. Pokusy amerických vědců směřují k dramatickému snížení rychlosti světla.
     Jak jejich pokusné uspořádání vypadá? Médium je v obou případech diametrálně odlišné, postup pokusu je stejný. Takže první ze skupin používá oblak atomů sodíku ochlazený na několik tisícin kelvinu. Připomeňme, že nula Kelvinovy stupnice leží u -273,15 oC a dodejme, že z termodynamických zákonů plyne, že se absolutní nuly nedá dosáhnout konečným počtem kroků. Teď však jde o onen vysoce podchlazený oblak atomů sodíku. Druhá skupina pracuje s parami rubidia o teplotě blížící se 100 oC. Společné oběma těmto mediím je, že se vzhledem k paprsku dopadajícího světla chovají jako mlha vzhledem ke světlům automobilových reflektorů. Je to, obrazně řečeno, neprůhledná stěna.
     Další postup je v obou případech stejný. Do výše zmíněného média se vyšle z laseru světelný puls. Jak jsme obrazně naznačili, narazil by na stěnu, ale zde kromě tohoto paprsku, označovaného jako "signální", použijeme ještě jeden. Médium se ozáří druhým, "kontrolním" laserem. Výsledkem tohoto ozáření je elektromagneticky indukovaná transparentnost daného média, takže se v něm může paprsek pohybovat. Ovšem velmi zpomaleně. Spolu s putujícím paprskem se pohybují magnetická pole jednotlivých atomů a výsledkem tohoto složitého jevu je vznik útvaru nazývaného polariton. Když se pak kontrolní paprsek postupně zeslabuje, signální paprsek je pohlcován atomy a současně polariton zpomaluje, až se po vypnutí kontrolního paprsku úplně zastaví. Přitom je ovšem signální paprsek úplně pohlcen médiem, takže zmizí. Jakmile se znovu vyšle kontrolní paprsek, signální paprsek se opět objeví, pokračuje v cestě médiem a posléze ho opustí a chová se jako jakýkoliv jiný světelný puls. Úplné zastavení signálního paprsku je možné jen na nepatrnou dobu. Čím je prodleva delší, tím dochází k výraznější degradaci polaritonu vlivem difúze a srážek atomů. Nemůžeme tedy zatím očekávat, že bychom mohli světlo zastavit na dlouhou dobu a pak ho zase "vypustit". V tuto chvíli je to pozoruhodný fyzikální jev, který si zaslouží zevrubnější zkoumání. Nicméně hlasy odborníků praví, že tento "krásný výzkum" může někdy v budoucnosti posloužit v superrychlých počítačích využívajících kvantové jevy.

Přidáno 29.10.2001
Převzato z časopisu
VTM 10/2001


Designed and powered by  Elfkam  © 2001 - 2007