Физики разрешили столетний спор о свойствах света

Физики разрешили столетний спор о свойствах света

12 января 2009 | 19:48

Китайские исследователи поставили точку в столетнем споре физиков об импульсе света, сообщает портал Physics World. Эксперимент, который позволил определить, в каком направлении он давит на поверхность, через которую проходит, детально описан в статье в журнале Physical Review Letters. Ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Впервые теорию о "поведении" света в прозрачной среде выдвинул немецкий математик Герман Минковский в 1908 году. Он предположил, что импульс света пропорционален показателю преломления материала среды. На практике это означает, что проходящий свет оказывает давление на материал в направлении своего движения. Годом позже физик-теоретик Макс Абрагам, тоже родом из Германии, сделал обратное предположение (то есть, свет давит на материал в противоположном направлении).

Долгое время физики-экспериментаторы не могли провести эксперимент, который бы подтвердил правильность одной из точек зрения. В 1970-х годах был поставлен опыт, который доказывал правоту одного из "спорщиков". Однако позже выяснилось, что наблюдаемое "распухание" воды (которое доказывало верность предположения Минковского), через которую пропускали луч, оказалось результатом стороннего оптического процесса.

Китайские физики, ведущим из которых был Вэйлун Шэ, разработали схему эксперимента, позволяющего наконец ответить на старый вопрос. Вместо воды они использовали отрезок оптоволокна длиной около 1,5 миллиметров и шириной в 500 нанометров. Физики рассчитывали, что вес оптоволокна окажется достаточно мал для того, чтобы движение кончика отрезка, вызванного прохождением луча света, можно было заметить. После начала эксперимента камера фотографировала отрезок оптоволокна с частотой 10 снимков в минуту. Анализ фотографий показал, что свет "заставлял" кончик отрезка изгибаться в направлении, противоположном направлению распространения света. Таким образом ученые смогли подтвердить правильность теории Абрагама.

Работа исследователей из Китая уже получила высокую оценку их коллег. Физик-оптик из Университета Сент-Эндрюса в Великобритании Ульф Леонард считает, что проведенный эксперимент должен стать "одной из классических работ, посвященных импульсу света".

Подробности

По материалам: Лента.ru

__________________
Не мечи бисер перед свиньями. (Иисус Христос).

Казалось бы, причём тут евреи... Шучу Спасибо, познавательно.

__________________
The problem with wanting something is the fear of losing it, or never getting it.

И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.
И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.
И назвал Бог свет днем, а тьму назвал ночью. И был вечер, и было утро: день один. (Тора)
Не будь их, мы бы так и не узнали о первоисточнике создания света. 8-)

Ученые раскрыли секрет левитации


Американские ученые открыли способ поднимать в воздух небольшие объекты, используя принципы квантовой физики. До левитации крупных объектов остался один шаг

Американские ученые открыли способ поднимать в воздух небольшие объекты, используя принципы квантовой физики. Они заявили о том, что определили и измерили силу, которая возникает на молекулярном уровне, используя определенную комбинацию молекул, которые отталкиваются друг от друга.

Этот процесс взаимного выталкивания молекул и вызывает эффект поддержания их в воздухе, иными словами – эффект левитации. Часть молекул, поднятых в воздух, парит над основным слоем объекта, при этом левитирующие объекты могут перемещаться относительно друг друга с практически полным отсутствием силы трения. Свое открытие ученые предлагают использовать при разработке новейших объектов нанотехнологий. Ученые уверены, что с помощью эффекта левитации можно будет проектировать отдельные части нанороботов.

Федерико Капассо, профессор прикладной физики Инженерной школы Гарвардского Университета, который руководил исследованием, выдвинул предположение о том, что открытие, сделанное его командой, делает возможным разработку целого нового класса технических устройств и гаджетов. Ученый отметил, что, несмотря на то, что ученым удалось поднять в воздух лишь нанообъекты, до левитации крупных объектов остался лишь один шаг, так как основные механизмы и принципы процесса левитации ими уже изучены.

Открытие было сделано в ходе работы по созданию миниатюрных датчиков для автомобильных подушек безопасности. Перед учеными стояла задача создать наноустройства из тончайших металлических пластин, придумав при этом способ обойти так называемый «эффект Казимира». Дело в том, что согласно теории немецкого физика-теоретика Генриха Казимира, между двумя проводящими незаряженными поверхностями, помещенными в вакуум, возникает взаимное притяжение за счет колебаний вакуума из-за постоянного возникновения и исчезновения в нем виртуальных частиц.

Исследователям предстояло решить сложную задачу: нанодетали автомобильных сенсоров не должны были притягиваться друг к другу. Ранее команда российских ученых предположила, что эффект Кзимира можно снизить или нейтрализовать, используя правильную комбинацию материалов для поверхностей. Американские ученые в ходе эксперимента использовали пластину кварцевого стекла и крошечный шарик из золота, помещенный в жидкость, с помощью которых они измеряли силу отталкивания.

Устройства, создание которых станет возможным благодаря открытию ученых, смогут успешно использоваться в медицине, а так же в других, не менее важных областях.

Материал подготовлен службой информации Point.Ru

__________________
Не мечи бисер перед свиньями. (Иисус Христос).

Вэйлун Шэ ещё тот поц

Как и Макс Абрагам

Вторая статья не очень понятная,за счет какого источника энергии они собираются левитировать?

У них же есть дэвид блейн, в рот мне ноги! :o

Gramazeka пиши исче, очень интересно читать научные статьи.

__________________
Жизнь - не прогулка на пони по волшебному лесу (с)

Ну, теоретически при левитации не совершается никакая работа, следовательно, энергия не нужна.

Это Я

Если что то поднять "в воздух",это что то наберет потенциальную энергию.Какая разница с помощью каких принципов это сделать,квантовой физики или каких то других.Энергия то из ничего не берется?

Ученые приблизились к созданию теории всего
24.08.09 12:00
«[Зарегистрироваться?]»


Американским физикам удалось продвинуться в создании так называемой объединенной теории всего - физической теории, которая включала бы в себя все четыре фундаментальных взаимодействия.

В рамках новой работы ученым удалось в некотором специальном случае объединить так называемую квантовую теорию поля с гравитацией в рамках теории N=8 супергравитации (N=8 означает, что у данной теории имеется восемь суперсимметрий). Квантовая теория поля известна тем, что во время вычислений в ней появляются бесконечные значения тех или иных величин (например, выражаемые расходящимися рядами). Для исправления этого недостатка вводится понятие ренормализации. Фактически, это трюк, известный из математики: при делении бесконечно большой величины (например, 1/x в точке ноль) на бесконечно большую (2/x в точке ноль) могут получаться вполне конкретные значения (в данном случае - 0,5), пишет [Зарегистрироваться?].

Попытки объединить квантовую теорию поля и теорию гравитации приводят к тому, что при расчетах возникают особенности, не поддающиеся ренормализации. Точнее, для избавления от этих бесконечностей необходимо ввести бесконечно много параметров. Так как в реальных вычислениях можно учитывать только конечное число значений, данный факт делает подобные теории бессмысленными.

В рамках новой работы физикам удалось добиться ренормализации с конечным числом параметров. Последнее означает, что в некотором частном случае физики построили приемлемую теорию квантовой гравитации. По мнению специалистов в этой области, данный факт может считаться существенным продвижением на пути создания универсальной физической теории, которая описывала бы все взаимодействия в макро- и микромире.

Созданием подобной теории занимались большинство величайших физиков, начиная с конца XIX века. Например, Эйнштейн посвятил этому делу значительную часть своей жизни, однако успеха не достиг. В настоящее время в научном мире существует несколько кандидатов на звание теории всего. Среди них, например, теория суперструн.

__________________
Не мечи бисер перед свиньями. (Иисус Христос).