Beeld Legt De Spooky Dual Nature Van Light Vast Voor De 1E Keer

{h1}

Voor het eerst hebben wetenschappers een glimp opgevangen van licht dat zich gedraagt ​​als een golf en een deeltje - een raar gevolg van de kwantummechanica.

Het is een golf. Het is een deeltje. Het is... beide.

Wetenschappers weten al lang dat licht kan werken als een deeltje of een golf, afhankelijk van het experiment. Maar voor de eerste keer hebben wetenschappers een glimp opgevangen van licht dat tegelijkertijd als een golf en deeltjes fungeert. Dit vreemde gedrag is een gevolg van de kwantummechanica, bizarre regels van de natuurkunde die het gedrag van subatomaire deeltjes regelen.

"Dit experiment laat zien dat we voor de allereerste keer de kwantummechanica - en de paradoxale aard ervan - rechtstreeks kunnen filmen", schreef co-auteur Fabrizio Carbone, een onderzoeker aan de École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland, in een verklaring.

Het griezelige gedrag werd vastgelegd op de camera met behulp van een ultrasnelle microscoop.

Dual aard

Sinds het begin van de twintigste eeuw weten wetenschappers dat licht een tweeledig karakter heeft. Als wetenschappers bijvoorbeeld een lichtstraal richten op een scherm met één opening open, gedraagt ​​het licht zich als een stroom deeltjes - een enkele lijn van helderheid. Maar als twee spleten open zijn, werkt het licht als een golf en gaat het door beide openingen tegelijk, waardoor een karakteristiek patroon van lichte en donkere randen ontstaat, een interferentiepatroon genoemd. Dit patroon treedt op omdat pieken in de lichtgolf op een bepaald punt soms samenvallen met de valleien in de golf op andere punten, waardoor gebieden met donker worden gecreëerd, terwijl plaatsen waar twee pieken elkaar kruisen extra-lichte vlekken creëren. [Twisted Physics: 7 Mind-Blowing Findings]

Maar in de experimenten met dubbele spleet, wordt de golf- en deeltjeskarakteristiek van licht gedemonstreerd in twee afzonderlijke experimentele opstellingen, en niet op hetzelfde moment.

Om deze dualiteit van de deeltjesgolf in realtime te vangen, schoten Carbone en zijn collega's een bundel laserlicht op geladen elektronen in een nanodraad, waardoor de geladen deeltjes een boost in energie kregen. Deze energiebult veroorzaakte dat de deeltjes trilden, wat op zijn beurt een elektromagnetisch veld creëerde dat het licht dwong om heen en weer langs de draad te gaan.

Toen de twee golven die in tegengestelde richtingen reed tegen elkaar botsten, vormden ze een stationaire golf.

Vanaf daar vuurde het onderzoeksteam elektronen af ​​aan de draad. Toen de elektronen de draad naderden, botsten de elektronen tegen de lichtdeeltjes of fotonen in de staande golf, die vervolgens de snelheid van de elektronen veranderde. Maar de fotonen veranderden de snelheid (versneld of vertraagd) in eindige hoeveelheden genaamd kwanta of "pakketten" van energie, volgens de verklaring. Deze energiepakketten laten zien dat het licht als een deeltje fungeerde.

Omdat de hele interactie in beeld werd gevangen door een ultrasnelle elektronenmicroscoop, werden de bliksemsnelle veranderingen in elektronensnelheid in realtime vastgelegd.

De bevindingen werden gisteren (2 maart) gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Volg Tia Ghose op tjilpen en Google+. Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: 30 Things to do in Cape Town, South Africa Travel Guide.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com