Редактор GeekTimes
990,1
рейтинг
3 марта 2015 в 17:02

Учёные получили изображение света, который ведёт себя как волна и частица одновременно



Учёным из Швейцарии и США впервые удалось запечатлеть свет, ведущий себя одновременно как волна и как частица. Для проведения эксперимента использовался уникальный электронный микроскоп в швейцарской лаборатории EPFL.

Со школы мы знаем принцип корпускулярно-волнового дуализма – в некоторых случаях свет ведёт себя, как волна, а в некоторых – как набор частицы (фотоны). Альберт Эйнштейн использовал этот принцип, объяснив, почему некоторые металлы излучают электроны, когда на них падает свет. Однако до этого момента эксперимент, позволяющий увидеть, как это происходит, не удавалось поставить. Теперь же учёным удалось сделать нечто вроде фотографии света, на которой видно и частицы и волны.

Для эксперимента учёные направляли лазер на крохотную металлическую проволочку диаметром 8*10-8 м, по которой свет в виде волны проходил в одну и в другую сторону. Встречаясь с самим собой, свет образовывал стоячую волну, которая в свою очередь также излучала свет, но уже в виде частиц. Поток электронов, направленных в нужное место, показал происходящее там во всей его квантовой красоте.



Электроны взаимодействовали со стоячей волной, и из-за этого их скорость менялась. При помощи сверхбыстрого микроскопа места, где происходили эти изменения, были вычислены, и таким образом было получено изображение волны. Одновременно электроны взаимодействовали и с фотонами, обмениваясь в данном случае квантами энергии, и эти изменения были запечатлены уже как взаимодействие электронов с частицами.
Вячеслав Голованов @SLY_G
карма
133,2
рейтинг 990,1
Редактор GeekTimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (16)

  • +27
    <зануда>никакого корпускулярно-волнового дуализма не существует, это лишь попытка натянуть квантовую природу света как частицеволны на наше представление «частицы» и «волны». Свет не ведет себя то как частица, то как волна, он является частицеволной в любом взаимодействии в любой момент времени</зануда>
    • +25
      «Если вы думаете, что понимаете квантовую механику, значит, вы её не понимаете.» — Ричард Фейнман
      • +3
        Это высказывание к другому.
        Тот факт, что свет — это не «частица или волна», а «одновременно частица и волна», сомнения ни у кого не вызывает.
    • 0
      как на счет принципа неопределенности тогда? Любой момент времени в нём возможен только с т.зр. временного подхода, а не пространственного. А так — хорошо сказали, но по сути дела это не меняет: дуализм это и есть сочетание «противоположностей».
    • –1
      А есть ли в современной физике вообще необходимость в этом дуализме?

      Насколько я знаю, идея дуализма возникла в те времена, когда элементарные частицы представлялись этакими уменьшенными аналогами макрообъектов, с переносом на них привычных понятий размера, упругости и т.п., а затем выяснилось, что они имеют волновые свойства. Есть ли у элементарных частиц свойства, которые невозможно объяснить их «чисто волновой» природой, и приходится привлекать «корпускулярную» модель?
  • 0
    И ваще, ну что за бред! Магии — не бывает. Всё ведёт себя однозначно, и если нам кажется что что-то, например свет, ведёт себя по другому, нужно себе это напоминать. Так что учёным ещё только предстоит определиться что свет это такая же частица как и любая другая.
    • +5
      <sarcasm>
      Какая нахрен частица? Все волна. Вы тоже — волна.
      </sarcasm>
    • 0
      >Магии — не бывает.

      Просто пока не существует методологии для описания, необъяснимого с точки зрения нашей логики.
      Нет ничего однозначного, что такое добро, и что такое зло?
      • 0
        Добро и зло — вообще понятия сугубо человеческой культуры. Как договоримся тем и будут.
      • +1
        Не надо сравнивать абстрактные понятия и физические.
        • 0
          Я не сравнивал, я привел пример неоднозначности «казалось бы простых вещей», но правда не совсем удачный пример.
          А сказать хотел, про отсутствие методологии объяснения. Необъяснимо ибо нет инструментов чтоб объяснить.
    • +3
      Ну да, свет это частица, как и любая другая. И волна, как и любая другая.
    • 0
      не понял вашей претензии, что значит «Всё ведёт себя однозначно...»? Как объясните интерференцию света? Какую именно однозначность Вы предполагаете: ту, что отрицает принцип неопределённости?
    • 0
      «Любая достаточно развитая технология неотличима от магии» ©

      Ну так частиц в нашем понимании «маленьких кусочков материи» в принципе нет, квантмех это показал 100 лет назад не только для фотонов.
  • +6
    Почти как Ленин, который, как известно, гриб.
    • +3
      Считаю необходимым уточнить, что Ленин был грибом и радиоволной, то есть тоже обладал дуализмом

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.