Учені наблизилися до розкриття взаємодії світла та матерії після вивчення фотона

Вчені представили модель, яка пояснює взаємодію між фотонами та їхнім випромінювачем. Завдяки цьому вони наблизилися до розкриття взаємодії світла та матерії, пише Interesting Engineering.

У новому дослідженні Бірмінгемського університету продемонстровано візуальне представлення фотона. Раніше вчені не знали про те, який він має вигляд і як взаємодіє з різними елементами навколишнього середовища.

Зазначається, що фотони рухаються зі швидкістю світла і не мають фіксованого положення або траєкторії. Вченим вдавалося створювати методи спостереження та управління цими частинками, але вони вимірювали або візуалізували тільки ефекти фотонів, а не самі частинки.

Розуміння геометрії, форми та взаємодії фотона з матерією має вирішальне значення для глибшого розуміння науки, яка керує квантовим світом, підкреслили у виданні. Наприклад, корпускулярно-хвильовий дуалізм фотона керує тим, як він взаємодіє з матерією, роблячи можливими такі явища, як поглинання, випромінювання і розсіювання. Крім того, уявлення про форму фотонів могло б підвищити точність квантових технологій, таких як квантова фотоніка, зв'язок і криптографія.

Математична модель Бірмінгемського університету використовує псевдомодове розширення. Це метод квантової оптики, який спрощує вивчення взаємодії світла з речовиною в складних середовищах, таких як фотонні кристали.

Його особливістю є те, що він виключає необхідність моделювати все середовище детально. Замість цього використовується кілька спрощених режимів для представлення основних ефектів середовища на систему.

У виданні розповіли, що ця модель пояснює взаємодію фотонів із різними квантовими випромінювачами. Також вона проливає світло на енергії як ближнього, так і дальнього поля, що виникають у результаті такої взаємодії.

"Ця робота допомагає нам розширити наше розуміння обміну енергією між світлом і матерією, а по-друге, краще зрозуміти, як світло випромінюється у своє ближнє і дальнє оточення", - сказав керівник дослідження доктор Бенджамін Юен.

За його словами, у цих даних є багато інформації, яку вчені можуть осмислити і використати. Він зазначив, що дослідники вже почали закладати основи для проєктування взаємодій світла і матерії для майбутніх застосувань.

Раніше вчені придумали роботів, які працюють на енергії горілки. Дослідники спершу застосовували мило, але спирт виявився більш "екологічним".

Крім того, вчені поділилися, що на Юпітері продовжують з'являтися темні овали розміром із Землю. За їхніми словами, вони з'являються і зникають, побачити їх можна тільки в ультрафіолетовому світлі.