Tutkijat Räjäyttävät Peilit Lasereilla Kuuntelemaan Valoa

{h1}

Valolla on vauhtia, ja tiedemiehet voivat kuulla sen.

Mirror, peili seinällä, miten valo ja materia sekoittuvat loppujen lopuksi?

Tutkijat ovat jonkin aikaa tunteneet, että valo on vauhdikasta ja käyttää voimaa mitä tahansa osumasta. Mutta koska tämä vauhti on niin pieni, kokeet eivät ole pystyneet tarkkailemaan tarkasti, miten se vaikuttaa aineeseen.

Vastausten etsimiseksi kansainvälinen tutkimusryhmä kääntyi peiliksi uudessa tutkimuksessa. "Peili aina kertoo totuuden", sloveninkielisen Ljubljanan yliopiston mekaniikan osastolla työskentelevän opinnäytetyön ja apulaisprofessori Tomaž Požar kirjoitti leikkisessään analogiassa viitaten "Snow White ja seitsemän kääpiötä", että hän luotu ja lähetetty WordsSideKick.com. [Mikä tuo on? Vastautetut fysiikan kysymykset]

Vaikka Požarilla ja hänen tiimillään ei ollut keskustelua peilin kanssa, he kuuntelivat tarkasti, miten se reagoi, kun se osui valonsäteellä. He kiinnittivät akustiset anturit, jotka toimivat samalla lääketieteellisellä ultraäänellä, peiliin, jossa on lämpösuojus. (Lämmitys voi tuottaa elastisia aaltoja, jotka haittaavat signaalia, jota he yrittävät opiskella: vauhdin aikaansaamat elastiset aallot.)

Sitten tutkijat ampuivat lasersäteitä peiliin ja käyttivät akustisia antureita kuuntelemaan aaltoja, jotka oli luotu niin, että valo osui pintaan. "Se on kuin valon tekemä vasara," Požar kertoi WordsSideKick.comille.

Nämä pienet aallot aiheuttivat "ääniä" tai pieniä liikkeitä peilin atomien kesken. Pienin siirtymä, jonka he löysivät, oli noin 40 femtometriä, mikä on noin neljä kertaa atomin ytimen kokoa, Požar sanoi.

Ennen tätä koetta tutkijat voisivat vain mitata, kuinka valo siirtäisi vauhtia esineeseen kokonaisuutena, Požar sanoi. Mutta tämä uusi menetelmä antoi heille mahdollisuuden nähdä, miten tämä voima jaetaan koko materiaalille. Ja vaikka aiemmat tutkimukset ennustivat, että valo siirtää materiaalia levittämällä vauhtia eri elastisiin aaltoon, nyt on kokeellista näyttöä siitä, että se tekee, Požar sanoi.

Tällä hetkellä tutkijoilla on kourallinen käsityksiä siitä, miten vauhti siirretään valosta materiaaliin, Požar sanoi.

Skotlantilainen fyysikko James Clerk Maxwell oli ensimmäinen, joka ehdotti vuonna 1873, että valo kuljettaa vauhtia sähkömagneettisilla kentillä. Hänen yhtälöt yhdessä muutamien muiden kanssa muodostavat sähkömagneettisen perustan. "Kaikki ovat samaa mieltä Maxwellin sähkömagneettisuuden yhtälöistä", ja lakeja, jotka sanovat, että vauhti ja energia säilyvät, Požar sanoi. Mutta eri tutkijoilla on omat näkemyksensä siitä, kuinka valon voima jaetaan koko aineella.

Yksi kuuluisa esimerkki on ns. Abraham-Minkowski-kiistely, argumentti saksalaisen fyysikon Max Abrahamin ja saksalaisen matemaatikon Hermann Minkowskiin. Abraham ehdotti, että fotonin vauhdilla olisi oltava käänteisesti riippuvainen "taitekertoimesta", joka kuvaa kuinka valo kulkee materiaalin läpi, kun taas Minkowski ehdotti sen olevan suoraan yhteydessä.

Vaikka uusi tutkimus ei ole vielä määritellyt, mikäli jokin hypoteesi olisi oikein, tutkijat toivovat hienosäätää ja käyttää tätä kokeellista menettelyä nestemäisissä ja muissa materiaaleissa lopulta selvittääkseen sen.

Požar jatkaa analogiassaan: onko se Snow White tai paha kuningatar? "Onko Aabrahamin ehdottamia muotoja? Ehkä Minkowskiin ehdottama vai onko se Einsteinin... Tai vielä nimetön tutkija, jonka nimi on [yksi päivä] kaikissa oppikirjoissa?"

Niin kauan kuin 1619, saksalainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Johannes Kepler ehdotti, että komeetan häntä tuntuisi aina osoittavan poispäin auringosta, koska auringon valo painosti sitä.

Kevyen vauhdin takana olevan fysiikan ymmärtäminen olisi todennäköisesti innoissaan Kepleriä, mutta sillä olisi myös käytännön sovelluksia. Esimerkiksi optiset pinsetit voidaan optimoida pienimpien, orgaanisten esineiden kohdalla, joita he käsittelevät. Tai suuria aurinko-purjeita voitaisiin luoda purjehtimaan galaksin läpi auringon energiasta.

Tutkijat kertoivat havainnoistaan ​​21. elokuuta Nature Communications -lehdessä.

Alunperin julkaistu WordsSideKick.com.


Video Täydentää: Deadpool, meet Cable.




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com