Закрученный свет тормозит

30.03.2016

В соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна скорость света в вакууме представляет собой универсальную физическую константу, равную 299 792 458 метров в секунду. Исследователи из университета Оттавы обнаружили, что закрученный свет распространяется на 0,1% медленнее.

Закрученный свет - это световая волна, у которой световой фронт не плоский, а определенным образом поворачивается. В простейшем случае он имеет вид спирали, похожей на штопор - он не только распространяется вперед, но и как бы вращается вокруг направления своего движения. Физики говорят, что у него есть орбитальный угловой момент. Если свободно подвешенное тело будет поглощать такой свет, то оно начнет вращаться.

Явление закручивания света не надо путать с круговой поляризацией света, при которой фронт волны плоский, а по мере распространения происходит поворот направления электрического поля. Любопытно, что обычный луч света создает на экране пятно, а закрученный - кольцо.

В первый раз исследователи обнаружили замедление закрученного света, когда обычный лазерный луч и свет с десятью поворотами не пришли на детектор одновременно. А вот измерить запаздывание луча, которое в экспериментах менялось от десятых долей до 23 фемтосекунд (10-15 с), оказалось крайне сложной задачей. Больше года ученые затратили на разработку подходящего метода, основанного на взаимодействии закрученного луча с исходным лучом, прошедшим линию задержки.

Замедление скорости закрученного света в вакууме не опровергает теорию относительности. Авторы работы объясняют его тем, что свет такой сложной структуры отклоняется от направления кратчайшего распространения между двумя точками и проходит, таким образом, чуть большее расстояние.

Первый пучок закрученного света был получен в 1995 году. Перспективы его использования как в научных, так и практических целях были настолько велики, что физики довольно быстро научились получать закрученный свет и управлять им. В настоящее время закрученный свет используется как инструмент исследований на микроуровне, для кодирования и повышения скорости передачи информации. Он мог бы сильно пригодиться в создании квантовой связи и квантовых компьютеров. Поэтому открытый эффект может иметь большое значение.

<< Назад: Защищенный ПК Connect Tech ESG501 30.03.2016

>> Вперед: Технология трехмерного изображения клеток и тканей под кожей 29.03.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Почвенные батареи для хранения солнечной энергии под землей 02.10.2022 Британские ученые предложили интересный концепт хранения солнечной энергии под землей. Идея заключается в создании аккумуляторов для хранения и передачи "зеленой" энергии на основе микробов, обитающих в почве, а именно: стимулировать определенные микроорганизмы в почве, используя углубленные электроды для получения электричества от солнечных батарей. По словам доктора Майкла Харботтла из Университета Кардиффа, проект может получиться масштабным. Ученый верит, что использовать богатый природный ресурс, почву для решения проблемы хранения возобновляемой энергии просто необходимо. Процесс передачи энергии в почве чем-то похож на фотосинтез, когда растения поглощают CO2 и превращают его в кислород. Некоторые процессы фотосинтеза происходят под землей. Подземные живые организмы, по мнению исследователя, смогут использовать полученную энергию для уменьшения содержания углекислого газа и создания более сложного химического вещества - ацетата. Харботтл говорит, что ацетат может сохранять химическую энергию. Если активировать микробный топливный элемент, бактерии начнут расщеплять ацетат. Ацетат в больших количествах может навредить другим организмам. И ученый пока думает над тем, как решить эту проблему, однако сам метод не нуждается в ресурсоемких или опасных химических веществах, таких как литий, используемый в других аккумуляторных технологиях. Метод создает органические молекулы, которые и так присутствуют в почве и естественно производятся микроорганизмами, просто в меньших количествах. Прототип будет функционировать ежедневно, накапливая солнечную энергию для использования в ночное время. Планируется, что "почвенные" батареи установят под солнечными электростанциями и солнечными панелями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025