Naoczny dowód na naturę światła

| Astronomia/fizyka
Fabrizio Carbone/EPFL

Z fizyki wiemy, że światło ma naturę korpuskularno-falową, czyli jest jednocześnie falą i cząstką. Dotychczas jednak nie udało się jednocześnie zaobserwować obu właściwości światła. Dokonali tego dopiero naukowcy ze szwajcarskiej Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL – Ecole Polytechnique Federale de Lausanne).

Zespół Fabrizio Carbone'a przeprowadził eksperyment, dzięki któremu zaobserwowano światło zachowujące się jednocześnie jak fala i cząstka. Najpierw do niewielkiego metalicznego nanokabla wpuszczono laserowy impuls światła. Światło dodało energii naładowanym cząsteczkom w nanokablu, powodując, że zaczęły one wirować. Jako, że światło podróżowało w dwóch przeciwnych kierunkach, w pewnym momencie się spotykało i tworzyło falę, która wyglądała, jakby stała w miejscu. Fala ta stała się źródłem światła dla eksperymentu. Następnie naukowcy wystrzelili w pobliżu nanokabla strumień elektronów, które posłużyły do zobrazowania stojącej fali światła. Gdy elektrony trafiły na tę falę przyspieszały lub zwalniały. Zespół Carbone'a wykorzystał następnie superszybki mikroskok, dzięki którym udało się określić, w którym miejscu elektrony zwalniały, a gdzie przyspieszały. W ten sposób otrzymano obraz stojącej fali, która jednocześnie była zbiorem cząstek.

Eksperyment ten po raz pierwszy pokazuje, że możemy bezpośrednio zaobserwować naturę światła. Otwiera on też nowe możliwości przed badaniami na polu komputerów kwantowych - mówi Carbone.

światło fala cząstka