Свет быстрее скорости света? Учёные впервые сняли оптические вихри

Учёные впервые наблюдали оптические вихри света, которые могут двигаться быстрее скорости света. Речь не о нарушении физики, а о необычном поведении световых волн, раскрывающем новые свойства света и его природы.

Свет быстрее скорости света? Учёные впервые сняли оптические вихри

Свет давно известен как явление с двойственной природой, сочетающее свойства волны и частицы. Однако новое исследование позволило буквально «увидеть» поведение световых волн в необычном режиме. Учёные зафиксировали так называемые оптические вихри — особые структуры в световом поле, которые ведут себя подобно водоворотам в жидкости.

Теоретически существование таких вихрей, также называемых фазовыми сингулярностями, было предсказано ещё несколько десятилетий назад. Но только сейчас технологии позволили наблюдать их напрямую. Для этого исследователи использовали сверхточную электронную микроскопию и изучали поведение света в гексагональном нитриде бора — материале, в котором световые волны сильно сжимаются и образуют сложные интерференционные картины.

Ключ к наблюдению заключается в поляритонах — квазичастицах, возникающих при взаимодействии света с веществом. Они позволяют «увидеть» поведение фотонов косвенно, фиксируя их влияние на среду. Именно через них учёные смогли отследить формирование и движение оптических вихрей.

Наиболее удивительным оказалось то, что такие вихри могут перемещаться быстрее скорости света. Однако это не нарушает теорию относительности, поскольку речь идёт не о переносе энергии или информации, а о движении фазового фронта волны. Подобные эффекты известны и в других волновых системах, включая звук и гидродинамику.

В центре каждого такого вихря возникает область нулевой интенсивности, где свет взаимно гасится. Взаимодействие между такими структурами приводит к их ускорению и сложной динамике, описываемой геометрией волновых фронтов.

Помимо фундаментального значения, открытие имеет и прикладной потенциал. Новая методика электронной интерферометрии открывает возможности для изучения процессов, происходящих на наномасштабе и в сверхкороткие промежутки времени. Это может оказаться полезным в физике, химии и даже биологии, где важна точность и скорость наблюдений.

Читайте также

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении

Аморфный углерод вместо графита сделает аккумуляторы долговечнее

Аморфный углерод вместо графита сделает аккумуляторы долговечнее

Учёные выяснили, что географические полюса Земли неоднократно меняли своё положение

Учёные выяснили, что географические полюса Земли неоднократно меняли своё положение

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Границы Солнечной системы предложили расширить до 3,8 светового года — почти до соседних звёзд

Границы Солнечной системы предложили расширить до 3,8 светового года — почти до соседних звёзд

Honor Win2 засветился в Geekbench со Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 — раскрыта производительность смартфона

Honor Win2 засветился в Geekbench со Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 — раскрыта производительность смартфона

Учёные создали батарею по образцу кишечника человека — она вырабатывает электричество с помощью бактерий

Учёные создали батарею по образцу кишечника человека — она вырабатывает электричество с помощью бактерий

Учёные обнаружили зелёную звезду WD J1330+6435, которая приобрела необычный цвет после поглощения планет

Учёные обнаружили зелёную звезду WD J1330+6435, которая приобрела необычный цвет после поглощения планет