31/10/2022
https://www.facebook.com/100064830368985/posts/490161569821518/
Αυτή είναι η πρώτη εικόνα φωτός στον κόσμο και ως σωματίδιο και ως κύμα
Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες κατάφεραν να συλλάβουν τη διπλή φύση του φωτός - σωματίδιο και κύμα - σε μια ενιαία εικόνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες μπορούσαν να συλλάβουν μια εικόνα του φωτός μόνο ως σωματίδιο ή κύμα, ποτέ και τα δύο ταυτόχρονα.
Ωστόσο, μια ομάδα από την École Polytechnique Fédérale de Lausanne στην Ελβετία έχει ξεπεράσει τις προκλήσεις που αντιμετώπισαν προηγούμενα πειράματα με την απεικόνιση του φωτός σε αυτή την πολύ περίεργη κατάσταση χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια.
Το κλειδί της επιτυχίας τους είναι το ασυνήθιστο σχέδιο πειράματός τους. Ξεκινούν εκτοξεύοντας έναν παλμό λέιζερ σε ένα μόνο σκέλος νανοσύρματος που αιωρείται σε ένα κομμάτι φιλμ γραφενίου. Αυτό προκαλεί δόνηση του νανοσύρματος και σωματίδια φωτός, ή φωτόνια, στέλνονται κατά μήκος του σε μία από τις δύο κατευθύνσεις. Όταν τα σωματίδια φωτός που κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις συγκρούονται και επικαλύπτονται στο σύρμα, σχηματίζουν ένα κύμα. Αυτή η κατάσταση, γνωστή ως «στάσιμο κύμα», παράγει φως που ακτινοβολεί γύρω από το νανοσύρμα. Οι επιστήμονες κατάλαβαν ότι τροφοδοτώντας ένα ρεύμα ηλεκτρονίων στην περιοχή κοντά στο νανοσύρμα, θα μπορούσαν να αναγκάσουν μια αλληλεπίδραση μεταξύ των ηλεκτρονίων και του φωτός που είχε περιοριστεί στο νανοσύρμα. Αυτή η αλληλεπίδραση προκάλεσε τα ηλεκτρόνια είτε να επιταχυνθούν είτε να επιβραδυνθούν, και οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα εξαιρετικά γρήγορο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για να συλλάβουν αυτήν ακριβώς τη στιγμή για να οπτικοποιήσουν το στάσιμο κύμα, «το οποίο λειτουργεί ως δακτυλικό αποτύπωμα της κυματικής φύσης του φωτός», σύμφωνα με το δελτίο τύπου. Η ομάδα συζητά τα ευρήματά της στο Nature Communications, εξηγώντας πώς η σύγκρουση φωτονίων και ηλεκτρονίων, καθώς και η προκύπτουσα αλλαγή ταχύτητας που βιώνουν τα ηλεκτρόνια, εμφανίζεται ως ανταλλαγή ενέργειας που μπορεί να δει κανείς με ένα μικροσκόπιο.
Ως αποτέλεσμα, το στάσιμο κύμα εμφανίζεται στο επάνω μέρος της εικόνας, ενώ τα φωτόνια στο κάτω μέρος. Αυτό το πείραμα αποδεικνύει ότι, για πρώτη φορά, μπορούμε να κινηματογραφήσουμε την κβαντική μηχανική –και την παράδοξη φύση της– άμεσα», δήλωσε ένας από την ομάδα, ο φυσικός Fabrizio Carbone, σε δελτίο τύπου. «Η δυνατότητα απεικόνισης και ελέγχου κβαντικών φαινομένων σε κλίμακα νανομέτρων όπως αυτή ανοίγει μια νέα διαδρομή προς τους κβαντικούς υπολογιστές».
https://www.youtube.com/watch?v=mlaVHxUSiNk
18/10/2022
29/08/2022
12/08/2022
10/11/2021
30/12/2020
23/06/2020
03/05/2020
13/04/2020