Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета, Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе и Ганноверского университета имени Готфрида Вильгельма Лейбница создали математическую модель, которая описывает условия и процесс остановки света.
Оказалось, что явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля, возможно воплотить в жизнь. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Фотоны — частицы света — не имеют массы. Теория относительности гласит, что из-за этого единственная скорость, с которой они могут двигаться в пространстве, — скорость света, а находиться в состоянии покоя безмассовые частицы вообще не способны. Исследователи доказали, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Материя обволакивает фотоны, и в результате чего они могут остановиться.
"Столь необычный эффект, который мы описали, пока представляет интерес с точки зрения академической науки. Световой импульс застревает в среде, не доходя до наблюдателя; в зависимости от некоторых параметров, он способен застревать на заданном расстоянии от границы среды. Это может иметь некий практический интерес: например, благодаря такому эффекту возможно нацелить свет на определенные объекты, расположенные внутри среды.
Добавим, что здесь нет противоречий с фундаментальными физическими законами: речь идет о скорости движения светового импульса, в котором происходит активное поглощение света веществом и потом его испускание. А не о движении фотонов в пустом пространстве, которое всегда происходит со скоростью света", — рассказывает Ростислав Архипов, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат физико-математических наук и ведущий научный сотрудник физического факультета СПбГУ.
Олеся Маевская