Dabar populiaru

Naujausios

Publikuota: 2011 gruodžio 9d. 11:04

Šviesa iš tuštumos: nauji fizikų pasiekimai

Šviesa
123rf.com nuotr. / Šviesa

Norint gauti kažką iš nieko nereikia burtų ir stebuklų – pakanka judėti greičiu, artimu šviesos greičiui. Ir tai irgi nėra labai didelė naujiena – šių metų fizikų eksperimentas tiesiog patvirtina 41 metų senumo teoriją, kaip gauti energiją iš tuščios erdvės ir gaminti šviesą.

Ši teorija rėmėsi seniai nustatytu faktu, kad tuščia erdvė iš tiesų nėra visai tuščia, o kupina atsirandančių ir išnykstančių dalelių. Tai vyksta dėl kvantinių dėsnių, kurie teigia, kad netgi vakuumas negali turėti lygiai nulį energijos, o jame turi vykti mažos energijos fluktuacijos. Šios fluktuacijos pasirodo kaip trumpai gyvuojančių dalelių poros.

Šių „virtualių“ dalelių (dažniausiai – fotonų) aptikimą demonstruoja standartinis Kasimiro efektas, kur artinami du lygiagretūs veidrodžiai, jau esantys labai arti vienas šalia kito. Maža erdvė tarp veidrodžių riboja ten galinčių atsirasti virtualių fotonų skaičių. Kadangi daugiau fotonų atsiranda už šios erdvės ribų, spinduliavimo slėgis, veikiantis veidrodžius iš išorės, yra didesnis nei slėgis, veikiantis iš vidaus. Šių jėgų skirtumas galiausiai suglaudžia veidrodžius.

Nors šis eksperimentas netiesiogiai įrodo vakuume egzistuojančių fotonų egzistavimą, tačiau jų tiesiogiai neišgauna. Šia linkme didelį žingsnį į priekį žengė Chrisas Wilsonas su kolegomis Čalmerso technologijos universitete Geteborge, Švedijoje. 2011 metų birželio mėnesį skelbta apie eksperimentą, kurio metu pirmą kartą pavyko ištraukti fotonus iš tuštumos.

Eksperimentui pritaikytas dinaminis Kasimiro efektas. Norint jį pasiekti reikia tik vieno metalinio veidrodžio, bet jis turi judėti greičiu, artimu šviesos greičiui per virtualių fotonų jūrą tuščioje erdvėje. Kadangi veidrodis yra laidininkas, fotonai – kaip elektromagnetinės dalelės – absorbuos dalį jo kinetinės energijos. Tada jie išspinduliuos šią papildomą energiją, sukurdami tikrų fotonų poras.

Suprantama, skraidinti veidrodį šviesos greičiu yra neįmanoma. Tad tyrėjai panaudojo superlaidžią elektros grandinę su osciliatoriumi, kuris sparčiai kaitaliojo atstumą, kurį elektronas turi nueiti grandine. Elektrono judėjimas nustatomas pagal vietą, kurioje grandinės dalyje elektrinis laukas susilpnėja iki nulio.

Grandinės valdymui panaudotas superlaidus kvantinės interferencijos įrenginys (SQUID). Magnetinio lauko kryptį per sekundę pakeičiant kelis milijardų kartų, atsitinka taip, kad SQUID pirmyn ir atgal išsijudina greičiu, prilygstančiu maždaug 5 proc. šviesos greičio (plačiau: „Fizikams iš vakuumo pavyko išgauti šviesą“). To pakako, kad veidrodis, kaip ir numatoma teorijoje, išspinduliuotų iš vakuumo išgautų mikrobangų fotonų. Deja, pirmo eksperimento metu išsiskiriančių fotonų kiekiai buvo pakankamai menki, kad eksperimento rezultatai būtų pritaikomi praktiškai.

Tačiau mokslininkų komanda nenuleido rankų ir atliko naujus bandymus, kuriuose sugebėjo dar labiau padidinti veidrodžio judėjimo greitį. Naujausio eksperimento metu mokslininkai galėjo keisti atstumą tarp elektrono ir nulinio lauko vietos taip greitai, kad veidrodžio judėjimo greitis prilygo ketvirčiui šviesos greičio. Grandinėje ėmė spinduliuoti tikri fotonai. „Dalelės atsirasdavo poromis, tiesiog iš vakuumo“, – sakė C.Wilsonas.

„Tai buvo sunkus techninis eksperimentas, – pabrėžė jis. – Buvome labai patenkinti, kai jis pavyko.“

„Tai svarbus proveržis“, – sutinka Diego Dalvitas, fizikas iš Los Alamos Nacionalinės laboratorijos Naujojoje Meksikoje. Virtualių fotonų energija yra kosmologų geriausias spėjimas, kas slypi už tamsiosios energijos, spartinančios visatos plėtimąsi.

D.Dalvitas tikisi, kad eksperimentas „atvers galimybę atlikti kosmologinius eksperimentus ant stalo“.

Šaltinis: Michael Brooks, „New Scientist“.

Technologijos.lt
Pažymėkite klaidą tekste pele, paspaudę kairįjį pelės klavišą
Pranešti klaidą

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Aktualu

Kalinys suabejojo teisingumo ministru: „Spragos ryšio blokavime paliekamos specialiai“

Aktualu

Panevėžio miesto savivaldybę krėtę STT agentai sulaikė ne tik merą, bet ir kelis verslininkus

Verslas

Prekybos karas tęsiasi: Rusija įveda naujus muitus prekėms iš JAV

Sportas

Kaimynai startuoja pasaulio čempionate: Lenkija – Senegalas

Aktualu

Interpeliacija aplinkos ministrui Kęstučiui Navickui žlugo

Įspūdinga LKL žiedų valdovo kelionė: Paulius Jankūnas dabar ir prieš 14 metų

Vardai

Anžela ir Žygimantas Gečai kūdikio laukimą įamžino prie jūros: „Nekantraujame jį apkabinti“

Sportas

Rungtynių pradžios košmaras Kolumbijai baigėsi pralaimėjimu prieš Japoniją

Gyvenimas

Joninės bus šaltos ir šlapios: karščiai iškeliauja iš Lietuvos

Aktualu

Seime aršūs debatai dėl KGB bendradarbių viešinimo: „Visi, kurie balsuosit už šitą projektą, padėsit Kremliui“

Vardai

Meghan Markle pratinasi prie britiškų pramogų: pirmą kartą apsilankė Askoto žirgų lenktynėse

Vardai

Režisieriaus Aleksandro Broko žmona Gretė pagimdė dukrą: davė baltų deivės įkvėptą vardą

24sek

Lyg atsisveikinimo kalbą rėžęs V.Micičius – apie Šarą, nuostabius potyrius ir ateitį Kaune

Aktualu

Po kalinių vakarėlio Kybartuose krito pataisos namų direktoriaus ir skyriaus vadovo galvos

Aktualu

Bandydama pasiteisinti VRK pirmininkė Laura Matjošaitytė apsimelavo

Kultūra

Monika Gimbutaitė: Ką darom? Kultūrą!

Pasaulis kišenėje

Keistenybės Švedijos viešbučiuose: kambarys po žeme, spintoje arba depresijoje

Sportas

Kalėjime sėdintis buvęs Brazilijos prezidentas sukritikavo savo šalies komandą

Vardai

Nyderlandų karalienė emocingai pagerbė Argentinoje netikėtai mirusią savo „mažąją sesutę“

Aktualu

Prie kūdikio besilaukiančios jonavietės durų – laidotuvių vainikas

Naujienos

Gyvenimas

Klimatologas: ar po 20 metų vis dar turėsime pajūrį ir ko tikėtis iš šios vasaros

Verslas

Svarstymai Seime: jei sprogtų Astravo atominė elektrinė, medikai pabėgtų

Sportas

Lenkija startuoja pasaulio čempionate – įsimušė į savus vartus

Aktualu

Kalinys suabejojo teisingumo ministru: „Spragos ryšio blokavime paliekamos specialiai“

Aktualu

Panevėžio miesto savivaldybę krėtę STT agentai sulaikė ne tik merą, bet ir kelis verslininkus

Įspūdinga LKL žiedų valdovo kelionė: Paulius Jankūnas dabar ir prieš 14 metų

Verslas

Prekybos karas tęsiasi: Rusija įveda naujus muitus prekėms iš JAV

Aktualu

Interpeliacija aplinkos ministrui Kęstučiui Navickui žlugo

Vardai

Tautvydas Sabonis su žmona Paulina Olivia pirmąsias vedybų metines švenčia Madeiroje

Sportas

Pavojaus varpai Brazilijos rinktinėje – iš treniruotės iššlubavo Neymaras

Vardai

Anžela ir Žygimantas Gečai kūdikio laukimą įamžino prie jūros: „Nekantraujame jį apkabinti“

Pasaulis kišenėje

Iš itin uždaros šalies grįžęs lietuvis: žmonės puola vykdyti bet kokį prezidento leptelėjimą

Gyvenimas

Joninės bus šaltos ir šlapios: karščiai iškeliauja iš Lietuvos

Aktualu

Seime aršūs debatai dėl KGB bendradarbių viešinimo: „Visi, kurie balsuosit už šitą projektą, padėsit Kremliui“

Vardai

Meghan Markle pratinasi prie britiškų pramogų: pirmą kartą apsilankė Askoto žirgų lenktynėse

Aktualu

Po kalinių vakarėlio Kybartuose krito pataisos namų direktoriaus ir skyriaus vadovo galvos

Kultūra

Monika Gimbutaitė: Ką darom? Kultūrą!

Gazas

Už popiežiaus Jono Pauliaus II „Ford Escort“ prašo rekordinės sumos

Verslas

Kiek šiemet kainuos daržovės?

Maistas

Greitas ir vasariškas „Vyrai virtuvėje“ receptas: krevečių iešmeliai su gaivia salsa

Vardai

Idėjos savaitgaliui

Dienos šviesa

Maudymosi kostiumėlių tendencijos

Pinigai mano ateičiai

30 geriausių restoranų

Remontas be nervų

Sveikata

Grožis vasarą

Parašykite atsiliepimą apie 15min