Фізики отримали фотонну матерію

Фізики з кількох наукових центрів США (включаючи Массачусетський технологічний інститут і Каліфорнійський технологічний інститут) виявили в ході експериментів з лазерним променем взаємодія фотонів, яке дозволяє говорити про формування раніше невідомого стану матерії.

Дослідники використовували вакуумну камеру з атомами рубідію. За допомогою так званого лазерного охолодження температуру атомів вдалося знизити практично до абсолютного нуля, а потім через хмару з рубидиевых атомів пропускали дуже слабкі лазерні імпульси. Спостереження показали, що в такій незвичній середовищі фотони поширюються з меншою швидкістю (що, як підкреслюють вчені, цілком передбачувано, швидкість світла у будь-якій речовині падає) і при цьому притягуються один до одного. Просування через рубидиевое хмара пари фотонів може бути описано як рух двохатомної молекули: подібна поведінка світла раніше передбачали теоретично, але його поки що не вдавалося спостерігати на практиці.

Михайло Лукін, один з авторів дослідження, пояснює ефект ридберговской блокадою або дипольної блокадою атомів. Сенс цього давно відомого явища полягає в тому, що збуджений атом заважає сусіднім атомам поглинути такий же квант, тому поглинання кванта можливо тільки на деякій відстані. Саме взаємодія з атомами пояснює незвичайну поведінку фотонів, каже Лукін: самі частинки не набули раптом маси або електричного заряду.

Термін «матерія» визначено досить погано (так як точне визначення такої категорії загалом-то фізикам і не потрібно), однак найчастіше у фізиці під матерією мається на увазі все, що складається з кварків і лептонів. Ці частинки, з одного боку, не є квантами поля, а з іншого – мають масу. Згідно з таким визначенням те, що отримали дослідники, можна назвати «станом матерії» лише із застереженням.

У своїй роботі, опублікованій в журналі Nature, вчені пишуть про створення нелінійної квантової середовища, в якій фотони поширюються як масивні і притягивающиеся один до одного частинки. Короткий виклад наводить (з посиланням на матеріали Гарвардського університету) PhysOrg.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *