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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Жидкие нанотранзисторы для суперкомпьютеров 29.03.2013 Преимуществом жидких нанотранзисторов является то, что они сохраняют состояние 'включения' или 'выключения' при отсутствии управляющего тока. В будущем на их основе возможно создание мощных и эффективных вычислительных устройств. Ученые лаборатории IBM Almaden Research Lab в Сан-Хосе, Калифорния, представили новый экспериментальный способ хранения информации - в жидких нанотранзисторах, сообщает Technology Review. Исследователи продемонстрировали материал, состоящий из наноканалов, заполненных электролитом. Если к такому материалу приложить электрический ток, в нем образуется слой ионов, который меняет свойства проводимости материалов. Данный процесс является обратимым. Воздействуя электричеством на данный материал, его можно переводить из состояния проводимости в состояние отсутствия проводимости и обратно, записывая, таким образом, единицу или ноль. Особенностью жидких нанотранзисторов является то, что они не нуждаются в постоянном снабжении электричеством для того, чтобы сохранять текущее состояние, пояснил Стюарт Паркин(Stuart Parkin), почетный сотрудник IBM Research, один из участников проекта, который принимает участие в другом проекте IBM - разработке 'памяти с беговой дорожкой'. 'В отличие от сегодняшних транзисторов, новый материал можно переключать в состояние 'включен' или 'выключен' навсегда, без необходимости поддерживать состояние', - рассказал он, добавив, что со временем данное свойство может привести к созданию новых более эффективных логических устройств и компьютерной памяти. Созданные учеными жидкие нанотранзисторы позволяют строить электронные схемы, которые можно перепрограммировать. Это открывает более широкие возможности по сравнению с современными процессорами, конфигурацию электрических каналов в которых изменить нельзя, сообщил Паркин. Проблема заключается в том, что процесс перехода жидких нанотранзистров из одного состояния в другое медленный - на один-два порядка медленнее по сравнению со скоростью работы современных микросхем. Решить проблему может уменьшение размеров транзисторов и их более плотное расположение друг к другу, считает Паркин. В конечном счете, с их помощью можно будет создавать мощные вычислительные устройства с более низким потреблением энергии, считает ученый. По мнению коллег Паркина, новую технологию еще предстоит достаточно хорошо изучить, чтобы понять, сможет ли она внести свой вклад в развитие микроэлектронной индустрии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025