В новом исследовании ученые из Португалии, США и Франции предложили способы использования квазичастиц для создания мощных источников света, которые будут компактнее и эффективнее существующих. Об этом сообщает ScienceDaily.
Квазичастицы образуются множеством электронов, двигающихся синхронно. Они могут двигаться с любой скоростью — даже быстрее света — и противостоять интенсивным силам, например, вблизи черной дыры. Самый интересный аспект квазичастиц заключается в их способности двигаться способами, которые выходят за пределы законов физики, управляющих отдельными частицами.
Ученые провели компьютерное моделирование на суперкомпьютерах и изучили уникальные свойства квазичастиц в плазме. Они обнаружили многообещающие применения таких источников света, включая обнаружение вирусов, исследование биологических процессов, производство компьютерных чипов и изучение поведения материи в различных условиях, включая планеты и звезды.
Хотя каждый электрон выполняет простые движения, в совокупности излучение всех электронов может имитировать излучение частицы, двигающейся со скоростью, превышающей скорость света, или колеблющейся частицы. Важно отметить, что ни один отдельный электрон не движется быстрее света.
Световые источники на основе квазичастиц имеют явные преимущества по сравнению с существующими формами, такими как лазеры на свободных электронах, которые редко применяются из-за сложности и громоздкости.
Согласно теории, изложенной в исследовании, квазичастицы могут создавать невероятно яркий свет, преодолевая лишь небольшие расстояния, что может привести к научным и технологическим достижениям в лабораториях по всему миру.
Ранее ученым из Японии удалось манипулировать светом так, как если бы он находился под действием гравитации. Искажая фотонный кристалл, команда вызвала «псевдогравитацию» и изогнула луч света.
Лучшие научные фото 2023 года. Листайте подборку интересных картинок: