Физики затормозили свет в 15 миллионов раз
Комбинация материалов, разработанная группой физиков, способна затормозить световые волны во много миллионов раз. Новое изобретение поможет в создании целого ряда революционных технологий.
Скорость света предельна для материальных тел, как следует из специальной теории относительности Эйнштейна. Сверхбыстрое распространение световых лучей находит широкое применение, например, в телекоммуникациях.
Однако многие ученые мечтают о медленном свете, с помощью которого было бы сподручнее сохранять и обрабатывать данные и строить оптические компьютеры нового типа.
Новая комбинация материалов, предложенная группой физиков, по утверждению ученых, тормозит распространение света, уменьшая его скорость до 15 миллионов раз.
В тонком слое из материалов, расположенных в виде сэндвича, свет двигается со скоростью всего 20 м/с. Ученые рассчитывают, что их изобретение может найти широкое поле применения при обработке и передаче данных.
Медленные световые волны позволят построить технологии, которые на сегодняшний день кажутся невозможными: новые типы лазеров, обработка данных в наноструктурах, сканирование биомолекулярных структур, значительное повышение эффективности солнечных батарей.
Уже существует целый ряд материалов, которые способны затормозить распространение света. Но во многих из них световые волны вызывают возбуждение атомов, что создает значительные трудности в применении. Кроме того, до сих пор удавалось затормозить свет лишь примерно в 100 раз, что явно недостаточно для многих технологий.
Новая комбинация материалов состоит из тонкого кремниевого слоя, толщиной в одну треть микрометра, который зажат между двумя такими же тонкими пластинками оксида индия-олова.
Кремний, при попадании в него инфракрасного света через оксид индия-олова, становится волноводом, направляющим свет постоянно вперед и назад.
Пока что удалось затормозить лишь короткие лазерные пульсы, при этом большая часть света, к сожалению, теряется. В остальном, однако, комбинация материалов обладает неоспоримыми преимуществами: свет замедляется во много миллионов раз, при этом его частота не меняется.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии