|  | 9 ноября 2012 | Новости науки и техники

C помощью наноразмерного устройства ученые заставили свет двигаться с бесконечно большой скоростью

Скорость света


Представители группы ученых из Института атомной и молекулярной физики в Амстердаме и из Пенсильванского университета объявили о том, что им удалось сделать наноразмерное устройство, позволяющее свету двигаться с бесконечно большой скоростью. Что же это значит? Всем известно, что скорость света в вакууме является постоянной величиной и составляет 300 000 000 метров в секунду. Эта скорость, согласно теории относительности Эйнштейна, является максимальной скоростью, с которой может двигаться любое материальное тело. Но в некоторых прозрачных средах, в воде или в стекле, свет распространяется медленнее, чем в вакууме.

Различие между скоростями света в вакууме и в другой среде, точнее их отношение, в науке называется "показателем преломления", значение которого отражает насколько свет замедляется или ускоряется, проходя через границу между двумя средами. Именно "играя" с различными материалами и значениями их показателей преломления, ученым удалось создать оптическое устройство, своего рода метаматериал, имеющий показатель преломления, равный нулю. А это означает, что свет, попадая в такой материал, начинает распространяется с бесконечно большой скоростью.

Наноразмерное устройство


Созданное наноустройство кажется весьма простым, это прямоугольный кристалл из диоксида кремния, стекла, имеющий толщину 85 нанометров и длину 2000 нанометров. Со всех сторон этот кристалл окружен слоем серебра, не позволяющим свету покинуть пределы кристалла. Из-за малых размеров устройства, свет, попавший в объем кристалла, ведет себя очень необычным образом. Он многократно отражается, складывается сам с собой, образуя стоячие волны, что приводит к возникновению темных и ярких областей в кристалле. При длине волны подаваемого в кристалл света, превышающей определенное значение, весь кристалл становится темным, но на одной особой длине волны весь кристалл начинает ярко сиять по всему объему. Если не вдаваться в научные тонкости с математическими дебрями, данный факт означает, что все фотоны света движутся с бесконечно большой скоростью, по крайней мере, именно в этом уверены ученые.

Следует заметить, что не стоит пугаться столь неожиданного факта, который кажется чем-то из разряда сверхъестественного. Все это подчиняется достаточно простым и известным законам физики, которые в доступной и доходчивой форме были объяснены в журнале Science: "Движение света характеризуется двумя видами скоростей. Фазовая скорость света определяет, как быстро двигаются фотоны света с определенной длиной волны, а групповая скорость определяет, как быстро частицы света переносят заключенную в них энергию или информацию. Согласно законам физики, фазовая скорость света может иметь любое сколь угодно высокое значение, но вот групповая скорость света не может превысить порога значения известной скорости света, константы "c"".

В своем наноразмерном устройстве ученые наблюдали бесконечно высокую фазовую скорость света, в то время как его групповая скорость держалась в рамках, определенных теорией относительности. К сожалению, такому устройству не суждено совершить революцию в области оптических коммуникаций, обеспечивая передачу информации с бесконечно большой скоростью. Но такое устройство может найти и другое применение, к примеру, в качестве наноразмерных приемно-передающих оптических антенн или элементов схем оптических микропроцессоров будущего.




Ключевые слова:
Устройство, Нано, Кремний, Стекло, Серебро, Метаматериал, Показатель, Преломление, Скорость, Свет, Фотон, Длина, Волны, Бесконечность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новый метаматериал позволит свету распространяться в его среде с бесконечно ...
  • Ученые выяснили, что скорость света в вакууме является далеко не постоянной ...
  • Создан подобный алмазу фотонный кристалл, являющийся своего рода "тюрьмой ...
  • Физики ставят под сомнение верность значения скорости света
  • Новый тип оптического волокна позволяет передавать данные практически со ск ...




  • 9 ноября 2012 19:40
    #1 Написал: 8bit

    Публикаций: 0
    Комментариев: 7
    Пневматическая почта wink с нанороботами
        
    10 ноября 2012 06:11
    #2 Написал: EduardLt

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    Отсутствие преломления не значит, что скорость бесконечна. Сверхпроводники не увеличивают силу тока, так и энергия света останется той же на выходе.

    Бесконечная скорость означает, что объект может находиться одновременно во всей области пространства, заполнять все пространство.

    Если кристалл светится, то происходит потеря энергии, это можно назвать отрицательным эффектом.

    Даже в фантастических фильмах процесс мгновенного перемещения всегда отображается как первичное растворение объекта, словно он заполняет все пространство, а после опять собирается в другой точке в прежнюю форму.
        
    10 ноября 2012 20:18
    #3 Написал: Duh_drakona

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Я гений,я придумал!! Бесконечность точно даёт КПД больше 100 процентов, тогда кровь из носа из ушей такая, вызрыв, смерть вселенный хаос, полный пи**ец, апогей, полный пи**ед, смерть вселенной хаос, взрыв кровь из носа из ушей такая и вот вы тут опять сидите и всё еще пишите посты, про то что это чушь)) МЕРТВЫЕ ГОЛУБИ.
        
    3 января 2013 17:31
    #4 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Интересно,из какого учебника физики это: "...фазовая скорость света может иметь любое значение" ??
    Фазовая скорость и равна С, всегда.Или англосаксы втихаря уже Эйнштейна - в отставку,вместе с классичес-кой физикой?
        
    4 января 2013 09:14
    #5 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Цитата: vpreunov
    Фазовая скорость и равна С

    Вы как бы сами себе противоречите. Не ваше-ли это утверждение из комментария к другой статье?

    Цитата: vpreunov
    В 60-е годы нашими физиками при экспериментах с лазерами были получены скорости распространения фронта импульса много больше С.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.