15. 12. 2021 5:21

Foton je dělitelný. Tento objev přináší nový pohled na světlo

Před sto lety italský fyzik Ettore Majorana navrhl, že elektrony lze rozdělit na poloviny. Dlouhou dobu byla tato myšlenka podceňována, ale dnes je jedním ze základních principů fyziky. Stejně se mohou chovat i fotony, informovali na webu sciencedaily.com.

Koncept předložený vědci z univerzity Darmouth v USA a institutu SUNY Polytechnic naznačuje, že rozdělené fotony skutečně existují. Pokud se tato teorie potvrdí, mohlo by to vést ke vzniku zcela nového odvětví fyziky. „Jedná se o zásadní změnu paradigmatu v chápání světla způsobem, který nebyl považován za možný. Nejenže jsme objevili novou fyzickou entitu, ale byla to entita, o které nikdo nevěřil, že existuje,“ řekla profesorka Lorenza Viola, vedoucí výzkumná pracovnice studie.

Objev rozštěpeného fotonu, známého jako Majoranův boson, rozšiřuje naše znalosti o světle a jeho chování. Výsledky výzkumu byly zveřejněny v časopise Physical Review Letters. Každý foton lze považovat za součet dvou různých polovin. Podařilo se určit podmínky, které umožňují tyto poloviny od sebe izolovat.

Čtěte také

Některé České restaurace trestají nedojedená jídla poplatkem. Kdo nedojí, připlatí si

21. 5. 2026

Fyzikové tento jev přirovnávají ke změně fyzikálního stavu vody, která může za různých podmínek existovat v různých formách. Výzkum naznačuje, že světlo může existovat i v jiné fázi, přesněji řečeno ve fázi, kdy se projevuje jako oddělené poloviny fotonů. Vědci však tvrdí, že fotony se nepodobají dvěma půlkám rozkrojeného jablka, ale spíše dvěma různým stranám mince. Tvoří celek, a proto můžeme fotony popsat charakteristickými parametry.

Discovery of ‘split’ photon provides a new way to see light https://t.co/iDnJUMpHzH #Imaging #photonics pic.twitter.com/SnCO0iLZxv
— IS&T (@ImagingOrg) December 13, 2021

Potvrzení majoránového bosonu by vyžadovalo laboratorní experiment, který by pozoroval obě poloviny fotonu. Na rozdíl od masivních konstrukcí postavených k detekci proslulého Higgsova bosonu by experiment k detekci půlek fotonů mohl být proveden na desce stolu. Takový experiment by mohl využívat stávající nebo v blízké budoucnosti připravované technologie.

Čtěte také

Ukrajina tak dlouho žádala USA o zbraně dlouhého doletu, až se je naučila vyrábět sama

20. 5. 2026

Tým zjistil, že Majoranovy bosony jsou odolné vůči experimentálním nedokonalostem a identifikovatelné podle výrazných signatur. Ačkoli je těžké předvídat, jak se tyto poznatky uplatní, mohly by tyto vlastnosti podpořit vývoj nových typů kvantových informačních procesorů, optických senzorů a světelných zesilovačů. Výzkum také ukazuje cestu k odhalení nové, exotické fáze hmoty a světla.

„Abychom mohli učinit tento objev, museli jsme zpochybnit dlouho zažité názory a přemýšlet opravdu nestandardně,“ řekl Viola. „Rozštěpili jsme něco, co se dříve považovalo za nerozštěpitelné a už nikdy se nebudeme dívat na světlo stejným způsobem.“

Zdroj: sciencedaily.com

Čtěte také