Egyszer véletlenül sikerült lelassítani a fényt

Einstein óta tudjuk, hogy a fénynél nincs gyorsabb. Vákuumban a fény másodpercenként 299 792 kilométert tesz meg, és ahhoz, hogy ezt a sebességet túllépje valami, végtelen mennyiségű energiára lenne szüksége. Ez azonban nem jelenti azt, hogy bizonyos körülmények között ne lehetne legyőzni a fény sebességét, pontosabban nem túllépni, hanem lelassítani azt.

Például a vízben a fény már nem halad olyan gyorsan, mint vákuumban – “csak” 225 000 km/másodperccel. Amikor egy töltött részecske ennél gyorsabban halad át a vízen, akkor elektromágneses sugárzást bocsát ki, amit Cserenkov-effektusnak nevezünk. Ezt a jelenséget többek között atomerőművekben figyelhetjük meg – írja az IFLScience.

Ez a sebesség már sokkal inkább elképzelhető és érthető az ember számára. Később még arra is képesek voltak, hogy teljesen megállítsák ezt a fényimpulzust.

Érdemes megjegyezni, hogy a tudósok nem a fény lassítását tűzték ki célul, hanem a Bose-Einstein-kondenzáció (BEK) jelenségét vizsgálták. A BEK egy különleges állapot, amely akkor jön létre, amikor bizonyos részecskék, úgynevezett bozonok, rendkívül alacsony hőmérsékletre, majdnem abszolút nulla fokra hűlnek le. Ilyen körülmények között az atomok kvázi egyetlen kvantumobjektumként viselkednek.

Feliratot érdeme bekapcsolni…

A BEK létezését először Einstein és Satyendra Nath Bose jósolta meg 1924-ben, de csak 1995-ben sikerült először létrehozni ezt az állapotot. A kvantumjelenségek makroszkopikus szinten való megfigyelése hatalmas tudományos előrelépés volt.

Az 1998-as kísérlet során a kutatók nátriumatomokat hűtöttek le egy vákuumkamrában, hogy BEK-et hozzanak létre. Lézersugarakkal lassították le a nátriumatomokat, majd egy második lézeren áthaladva tovább hűtötték őket. A létrejött atomfelhőt egy mágneses tér tartotta egyben. Amikor a kondenzátum kialakult, a kutatók kvantuminterferenciát hoztak létre, ami alatt a fény sebessége drámaian lelassult, és a mérések szerint mindössze 61,2 km/óra volt.

Röviddel ezután a csapatnak egy másik kísérletben sikerült a fényimpulzust teljesen megállítania. Ehhez egy bonyolult eljárást alkalmaztak, amelynek részeként lekapcsolták a folyamatot irányító lézert. Amikor újra bekapcsolták, az impulzus visszaállt, ami azt jelentette, hogy képesek voltak a fényt megállítani és kontrollálni is.