Почти всеки е възпитан в знанието, че скоростта на светлината във вакуум е абсолютна стойност от 299 792 километра (186 282 мили) в секунда. Дори един фотон не може да надмине тази скорост, но последните изследвания показват, че поне фотоните могат да се държат нетрадиционно при определени обстоятелства.

Лазерни учени от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ в Калифорния и Университета в Рочестър, Ню Йорк, направиха това откритие, което дава нови възможности за развитие на лазерните технологии и физиката на плазмата.

Изследователският екип се занимава с контрола на груповата скорост на светлинните импулси - с други думи, скоростта, с която светлинната енергия преминава през даден материал. Груповата скорост обаче не трябва да бъде фиксирана стойност, тъй като фотоните се движат с постоянна скорост, за да се получи класически правдоподобна картина.

Все пак скоростта зависи от определени електромагнитни фактори на локалното съседство. С други думи, за да добавят или премахнат дисперсията на груповата скорост, изследователите излагат на светлинни импулси гореща плазма, съставена от заредени частици като водородни и хелиеви йони.

Тази стъпка премахва електроните от тези йони, като променя електромагнитната природа на полетата в плазмата. Подобна манипулация позволи на изследователите да контролират скоростта на светлинните импулси и да получат резултати от една десета от скоростта на светлината във вакуум до скорости, по-високи от 30 процента. Както виждате, това ускорение е повече от впечатляващо, но все пак е важно да се помни, че всеки от фотоните продължава да притежава определена скорост.

Изучаването на тези ефекти разширява познанията за физиката на плазмата и налага допълнителни изисквания към съществуващите модели. Познанията за материята помагат да се обясни и взаимодействието между светлината и заредените частици, което издига знанията за електромагнетизма на ново ниво.

Резултатите от това изследване не се ограничават само до теоретичната физика, а предлагат голям потенциал за лазерните технологии. Стандартните твърдотелни лазери са склонни да се повреждат при по-високи енергийни нива, което ги прави по-малко ефективни. Използването на плазмени потоци за усилване на светлината и модифициране на характеристиките на лазерната светлина прави лазерите по-ефективни и с по-малка вероятност да бъдат повредени.

Тази възможност е от решаващо значение в ускорителите, където за експерименти и приложения са необходими лазери с висока плътност на мощността. Освен това ефективните лазери са жизненоважни за напредъка на чистия термоядрен синтез, който има потенциала да предложи революционни енергийни решения. По-нататъшните изследвания на оптичните свойства на плазмата могат да проправят пътя за нови технологии, които могат да променят сегашното състояние на създаването на енергия, научните изследвания и дори науката за здравето.

Това означава, че разбираме, че науката не е статична и че никой отговор не е окончателен. Въпреки че този пробив не означава, че можем да започнем да копаем със скорост на уарп или да вървим срещу законите на физиката, той показва, че науката не е застоял процес.

Всяко откритие отваря други пластове в обяснението на сложните явления и може да създаде основа за различни технологии, за които хората могат само да мечтаят. Връзките между светлината, плазмата и електромагнитните полета все още предстои да бъдат проучени по-подробно, което може да се окаже важна област за бъдещи разработки.

С други думи, работата, която извършват хората в Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ и Университета в Рочестър, придвижва напред използването на свойствата на светлината по нов и завладяващ начин. Лазерната технология може да почива на тези открития в момента, в който учените продължат с експериментите си върху светлината в различни състояния на материята.

И така, въпреки че все още смятаме скоростта на светлината за нещо, което принадлежи твърдо към сферата на научната фантастика, откриването на начини за манипулиране на светлината в плазмена среда доказва колко много неща предстои да бъдат открити в сферата на науката.

Снимка: Unsplash

Виж още: Дизайнер превърна емотикона на обувката на Apple в истинска маратонка, която можете да си купите