|  | 3 апреля 2016 | Новости науки и техники

Ученые определили, насколько медленнее скорости света движутся "закрученные" лучи

Закрученный свет


Мы уже неоднократно рассказывали нашим читателям о необычных лучах света, поляризация которых закручена подобно спирали штопора. Такие лучи позволяю реализовать новые методы модуляции оптического сигнала, при помощи которых одним лучом можно передавать гораздо большее количество информации, нежели обычным лучом с линейной поляризацией. И эта особенность делает лучи "закрученного" света перспективными кандидатами на их использование в области коммуникаций и квантовых вычислений. Однако, проводя исследования, в которых использовался "закрученный" свет, ученые из университета Оттавы (University of Ottawa) заметили, что такие лучи распространяются медленнее, чем значение константы с (скорость света в вакууме), определенной в рамках теории относительности Альберта Эйнштейна.

Эбрахим Карими (Ebrahim Karimi) и Фредерик Бушар (Frederic Bouchard), ученые из университета Оттавы, экспериментировали с коммуникационной установкой, в которой использовались лучи обычного лазерного света и "закрученные" лучи, на срезе которых были созданы 10 "завихрений". "Результаты экспериментов указывали на присутствие некоторых нестыковок и немного позже мы догадались, что сверхкороткие импульсы света двух разных видов, выпущенные в один момент времени, достигают поверхности датчика в небольшой задержкой друг относительно друга" - рассказывает Эбрахим Карими, - "Закрученный свет оказался медленнее обычного света, и мы быстро нашли объяснение этому факту. Оказывается, что закрученный свет движется не по прямой и, преодолевая определенное расстояние, он проходит чуть больший путь, нежели луч обычного света".

Поняв природу возникновения задержки, ученые приступили к измерению значения этой задержки, которая оказалась равна в их случае десятым частям фемтосекунды (одной квадриллионной доли секунды). В определении значения задержки им помогли ученые-физики, специализирующиеся в области нелинейной оптики, которые предложили использовать для этого метод FROG (frequency-resolved optical gating), обычно применяемый для измерений длительности сверхкоротких импульсов лазерного света.

Используя метод FROG, ученые сравнили скорость распространения обычных лучей света и закрученных лучей. Более того, они выяснили, что увеличение количества "завихрений" замедляет скорость распространения света. С максимальным количеством завихрений, которые способна создать их лабораторная установка, задержка между импульсом обычного и закрученного света составила целых 23 фемтосекунды.

"В области квантовых вычислений и коммуникаций ученые никогда не использовали измерения методом FROG, поэтому они и не подозревали о существовании задержек и о том, что закрученный свет распространяется медленнее обычного света" - рассказывает Эбрахим Карими.

В результате проведенных экспериментов ученые выяснили, что 10-кратно закрученные импульсы света движутся в вакууме на 0.1 процента медленнее, чем импульсы обычного света. Это означает, что скорость их движения равна 299 792 458 метра в секунду, и это является первым разом в истории науки, когда ученые продемонстрировали, что вмешательство в структуру луча света может оказать влияние на его скорость. Взяв за основу идею вмешательства в структуру луча света, ученые рассчитали крайне экзотический вариант, при котором импульс "необычного" света должен двигаться немного быстрее константы скорости света в вакууме. И в самом ближайшем времени они планируют создать установку, в которой будет реализован этот тип вмешательства в структуру света и при помощи технологии FROG измерить величину уже не задержки, а упреждения, которое с учетом длины пути света должно быть равно 1 фемтосекунде.




Ключевые слова:
Закрученный, Свет, Поляризация, Импульс, Лазер, Скорость, Вакуум, Путь, Измерение, Задержка

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые выяснили, что скорость света в вакууме является далеко не постоянной ...
  • Физики ставят под сомнение верность значения скорости света
  • Новый метод "закручивания" света с помощью луча электронов позволит перед ...
  • Ученые впервые осуществили передачу данных с помощью закрученного света чер ...
  • C помощью наноразмерного устройства ученые заставили свет двигаться с беско ...




  • 3 апреля 2016 11:31
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Взяв за основу идею вмешательства в структуру луча света, ученые рассчитали крайне экзотический вариант, при котором импульс "необычного" света должен двигаться немного быстрее константы скорости света в вакууме.
    не понял... Ну, допустим, в случае создания завихрения свет действительно проделывает путь длиннее, от того и задержка, как же тогда осуществить обгон - растянуть луч? Надеюсь, у них ничего не получится, потому что попахивает это все откровенным бредом.


    --------------------
        
    3 апреля 2016 13:30
    #2 Написал: Spiridonov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 60
    Бредом это не попахивает, так как ТО при этом нарушаться не будет. Ибо она гласит, что ничто не может двигаться быстрее света в вакууме. У них же свет как раз и будет двигаться, а не что-то другое
        
    3 апреля 2016 14:52
    #3 Написал: cmp167

    Публикаций: 0
    Комментариев: 169
    Бредом это не попахивает
    , ТО считает скорость света константой, если это не так, то это имеет очень много последствий, самое простое - это уточнение мер. А потом окажется, что скорость в поляризованном вакууме вообще в половину меньше, и расстояния до звезд неправильны, и последние 50 лет астрофизики бред.
        
    3 апреля 2016 17:37
    #4 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Даже одиночный фотон тоже может быть закрученным. Естественно, в вакууме он движется со скоростью с, без всяких там задержек. Задержки у них скорее всего при регистрации фронтов образуются.
        
    4 апреля 2016 10:54
    #5 Написал: Bond013

    Публикаций: 0
    Комментариев: 293
    поэтому они и не подозревали о существовании задержек и о том, что закрученный свет распространяется медленнее обычного света"

    они ещё о многом не подозревают...

    Цитата: beany85
    Надеюсь, у них ничего не получится, потому что попахивает это все откровенным бредом.


    неа, нормально. ОТО отдыхает в данном случае.
        

    Информация

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