تولید نور از خلاء

دانشمندان در یک آزمایش نوآورانه توانستند تعدادی از فوتون‌ها که به طور مداوم در خلأ، ظاهر و ناپدید می‌شدند را به تله بیندازند.

این پژوهش که در مجله نیچر منتشر شده، بر اساس یکی از دور از انتظارترین و مهم‌ترین اصول مکانیک کوانتوم بوده که طبق آن، خلأ به هیچ وجه خالی و پوچ نیست. در حقیقت، خلأ مملو از ذرات مختلف بوده که دائما در هستی و نیستی نوسان دارند. این ذرات ظاهر شده، برای یک لحظه کوتاه وجود داشته و دوباره ناپدید می‌شوند. از آنجایی که موجودیت این ذرات بسیار سریع است، معمولا با عنوان ذرات مجازی از آنها یاد می‌شود.

به گزارش خبرگزاری ایسنا، این دانشمندان توانستند فوتون‌ها را از حالت مجازی آنها خارج کرده و به فوتون واقعی و نور قابل اندازه‌گیری، تبدیل کنند.

در سال 1970 یک فیزیکدان این رخداد را در صورتی پیش‌بینی کرده بود که فوتون‌های مجازی از یک آینه که به سرعت نور حرکت می‌کند، بیرون بجهند. این پدیده که تاثیر دینامیکی کاسیمیر نامیده می‌شود، اکنون برای اولین بار توسط دانشمندان چالمرز مشاهده شده است.

از آنجایی که حرکت یک آینه با سرعت نور ممکن نیست، دانشمندان از شیوه دیگری استفاده کردند که در آن به جای تغییر فاصله فیزیکی تا آینه، فاصله الکتریکی تا یک مدار کوتاه الکتریکی که نقش آینه را برای ریزامواج ایفا می‌کند، تغییر کرد.

این آینه از یک مؤلفه فیزیک الکترونیک موسوم به دستگاه تداخل کوانتومی ابر رسانا (SQUID) تشکیل شده که از حساسیت بالایی در برابر میدان‌های مغناطیسی برخوردار است. با میلیاردها بار تغییر جهت میدان‌مغناطیسی در ثانیه، دانشمندان توانستند این آینه را با سرعت نزدیک به 25 درصد سرعت نور بلرزانند.

از جمله دستاوردهای این آزمایش می‌توان به افزایش درک انسان از نوسانات خلأ اشاره کرد که به باور دانشمندان با انرژی تاریک که در انبساط شتابدار جهان نقش دارد، در ارتباط است.