В очередной раз физики поставили под сомнение фундаментальные законы Вселенной, научившись управлять скоростью света.
Впечатляющий эксперимент, поразивший любителей фантастики, провел Чжаоян Ли. Zhaoyang Li) и Юнжи Каванака (Junji KawanakaВ Институте лазерной инженерии Осакского университета провели симуляцию. опубликовали в рецензируемом журнале Communications PhysicsКаванака с Ли продемонстрировали летом теоретическую возможность управления скоростью световых пучков, а теперь расширяют свои достижения.
Используя комбинацию деформируемых зеркал, пространственный модулятор излучения и делитель луча, получаемые импульсы излучения приобретают определённую форму. От формы зависит скорость разных участков этих импульсов в пространстве. Управляя таким образом световыми пулями, можно определять как их скорость, так и ускорение. Несколько подобных импульсов излучения с разными параметрами могут распространяться по одному пути и при этом не взаимодействовать друг с другом.
Симуляция ставит определенные ограничения на эксперимент. Несмотря на точность модели, реализовать ее на практике пока неясно как лучше всего. Возможно, потребуется длительный подбор материалов всех узлов установки и длины волны излучаемого света. Впечатляющая концепция может быть воплощена в металле без принципиальных препятствий.
Каванака с Ли не сообщают о сроках получения новых данных с материальных установок. Тем не менее, учитывая интенсивность работы японских учёных, ожидается скорый прогресс.
«Световые пули» — необычный феномен, предсказанный в 1990 году и продемонстрированный десять лет спустя.
Потенциал этого явления огромен как с точки зрения теоретической физики и оптики, так и во многих практических приложениях: от создания оптических интегральных схем до передачи информации.
При создании световых пуль характеристики импульса излучения подбирают таким образом, чтобы он самофокусировался, компенсируя при этом рассеяние среды. В результате пучок фотонов обладает удивительной устойчивостью к изменению формы (вектора распространения и длины волны) вследствие дисперсии и дифракции.
Несмотря на постоянство и фундаментальность скорости света, она меняется в разных средах. Известная непреодолимая константа — это скорость света в вакууме. Для воды или других прозрачных сред она меньше. Если фотоны движутся быстрее, возникают интересные физические эффекты, например, черенковское излучение. В моделировании японские ученые предполагали световые пули с скоростью, превышающей, равной и меньшей скорости света в среде. В результате образовались три варианта импульса излучения.