Oamenii De Știință Au Aruncat Oglinzi Cu Lasere Pentru A Asculta Lumina

{h1}

Lumina a avut impuls, iar oamenii de știință o pot auzi.

Oglindă, oglindă pe perete, cum se amestecă lumina și materia până la urmă?

Oamenii de știință știu de ceva vreme că lumina are impuls și exercită forță asupra a ceea ce lovește. Dar, deoarece acest impuls este atât de mic, experimentele nu au putut observa exact cum afectează materia.

În căutarea răspunsurilor, un grup internațional de cercetători a apelat la oglinzi într-un nou studiu. "Oglinda spune întotdeauna adevărul", Tomaž Požar, autorul principal al studiului și profesor asistent la catedra de inginerie mecanică de la Universitatea din Ljubljana, în Slovenia, a scris în analogia jucăușă care face referire la "Albă ca zăpada și cei șapte pitici" că creat și trimis la WordsSideKick.com. [Ce e aia? Întrebările dvs. de fizică răspuns ”

Deși Požar și echipa sa nu au avut o conversație cu oglinda, ei au ascultat cu atenție cum a reacționat atunci când a fost lovit cu un fascicul de lumină. Au atașat senzori acustici, care funcționează similar cu o ecografie medicală, la o oglindă prevăzută cu un scut termic. (Încălzirea poate crea valuri elastice care ar împiedica semnalul pe care încercau să îl studieze: undele elastice create prin impuls.)

Apoi, cercetătorii au filmat raze laser în oglindă și au folosit senzorii acustici pentru a asculta undele create în timp ce lumina a lovit suprafața. „Este ca o lovitură de ciocan făcută de lumină”, a spus Požar la WordsSideKick.com.

Aceste valuri minuscule au provocat „sunete” sau mișcări minuscule printre atomii oglinzii. Cea mai mică deplasare pe care au găsit-o a fost de aproximativ 40 de femtometre, care este de aproximativ patru ori mai mare decât miezul unui atom, a spus Požar.

Înainte de acest experiment, oamenii de știință nu puteau măsura decât modul în care lumina ar transfera impulsul asupra unui obiect în ansamblu, a spus Požar. Dar această nouă metodă le-a permis să vadă cum această forță este distribuită în întregul material. Și deși cercetările anterioare au prezis că lumina mișcă materia prin depunerea impulsului în diferite unde elastice, acum există dovezi experimentale care o fac, a spus Požar.

În prezent, oamenii de știință au o mână de idei despre modul în care impulsul este transferat de la lumină la un material, a spus Požar.

Fizicianul scoțian James Clerk Maxwell a fost primul care a propus, în 1873, ca lumina să aibă impuls în câmpurile sale electromagnetice. Ecuațiile sale împreună cu alte câteva formează baza electromagnetismului. „Toată lumea este de acord cu ecuațiile lui Maxwell ale electromagnetismului” și legile care spun impulsul și energia sunt conservate, a spus Požar. Dar diferiți oameni de știință au propriile lor păreri despre modul în care forța luminii este distribuită în toată materia.

Un exemplu faimos este așa-numita controversă Abraham-Minkowski, un argument între fizicianul german Max Abraham și matematicianul german Hermann Minkowski. Abraham a sugerat ca impulsul unui foton să fie în mod invers legat de „indexul de refracție”, un număr care descrie modul în care lumina călătorește printr-un material, în timp ce Minkowski a sugerat să fie direct legată de acesta.

Deși noul studiu nu a stabilit încă care, dacă este cazul, ipoteza a fost corectă, cercetătorii speră să ajusteze și să utilizeze această procedură experimentală în lichide și alte materiale pentru a o descoperi.

Požar continuă în analogia sa: este Albă ca Zăpada sau Regina malefică? "Este formulismul propus de Abraham? Poate cel sugerat de Minkowski? Sau este cel al lui Einstein... Sau al unui om de știință încă anonim al cărui nume va apărea [într-o zi] în toate manualele?"

Încă din 1619, astronomul și matematicianul german Johannes Kepler a sugerat că coada unei comete părea să se îndrepte întotdeauna departe de soare, deoarece lumina soarelui exercita presiune asupra lui.

Înțelegerea fizicii din spatele impulsului luminii ar fi foarte probabil încântat pe Kepler, dar ar avea și câteva aplicații practice. De exemplu, penseta optică ar putea fi optimizată pentru a exercita cea mai mică forță asupra obiectelor minuscule, organice pe care le gestionează. Sau pot fi create mari pânze solare pentru a naviga prin galaxie pe energia soarelui.

Cercetătorii au raportat concluziile lor pe 21 august în revista Nature Communications.

Publicat inițial la Știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


O Boală Misterioasă A Plămânului Este Un Atacant Al Dentistilor Din Virginia
O Boală Misterioasă A Plămânului Este Un Atacant Al Dentistilor Din Virginia

Stephen Hawking Este Îngrijorat De Viitorul Umanității
Stephen Hawking Este Îngrijorat De Viitorul Umanității

Sexul Animalelor: Cum O Fac Țestoasele De Mare
Sexul Animalelor: Cum O Fac Țestoasele De Mare

Nici O Viață Nativă Nu A Fost Găsită Încă În Lacul Antarctic Îngropat
Nici O Viață Nativă Nu A Fost Găsită Încă În Lacul Antarctic Îngropat

Fizica Firewalking: Calea Greșită De A Merge Pe Cărbuni Fierbinți
Fizica Firewalking: Calea Greșită De A Merge Pe Cărbuni Fierbinți


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com