Japán kutatók kristályokkal hajlítják meg a fényt

A relativitás szerint a fényre és más elektromágneses hullámokra hatással vannak a gravitációs erők.

Kutatók egy speciális, torzított kristállyal meghajították a fény trajektóriáját úgy, ahogyan egy fekete lyuk - írja a Live Science magazin.

Egy új kristály képes meghajlítani a fényt úgy, ahogyan egy fekete lyuk: a fényt a szokásos egyenes útjáról eltéríti. A Physical Review A. magazinban szeptember 28-án publikált tanulmány szerint

ez az úgynevezett pszeudogravitáció felhasználható a 6G kommunikációs technológiában.

Ez a következő generációs kommunikációs technológia vezeték nélkül továbbítana információt ultramagas sebességgel. Mivel a kristály azt utánozza, hogy mi történik, amikor a fény fekete lyukak és más ultrasűrű űrobjektumok mellett halad el, az új technika a kvantumgravitáció tanulmányozására is használható. (A kvantumgravitáció-elmélet egyesítené a kvantummechanikát és Einstein relativitáselméletét.)

A relativitás szerint a fényre és más elektromágneses hullámokra hatással vannak a gravitációs erők. Forrás: https://www.livescience.com/physics-mathematics/weird-crystal-uses-pseudogravity-to-bend-light-like-a-black-hole-does

A relativitáselmélet szerint a fényre és más elektromágneses hullámokra hatással vannak a gravitációs erők. Ez az úgynevezett gravitációs lencsézés, és a csillagászok ezzel tanulmányozzák a masszív űrobjektumokat, mint amilyenek például a kvazárok.

Egy ilyen hatást laboratóriumi környezetben nehéz létrehozni, mivel óriási tömegre van ehhez szükség, de a tudósok régóta gyanítják, hogy a jelenséget utánozni tudnák kristályos anyagokkal.

A japán Tohoku Egyetem kutatói fotonikus kristályokat használtak ehhez a kísérlethez. A fotonikus kristályok úgynevezett két vagy több elrendeződésű kristályok, melyek rácsszerű mintázatba rendeződnek és képesek lelassítani a fényt, amikor az keresztülhalad rajtuk. A csapat fokozatosan eltorzította ezeket a kristályokat, szétszakítva a kristályrácsot, aztán fénysugarakkal világítottak át a kristályokon és azt tapasztalták, hogy elhajlanak.

A fény ily módon való manipulálása potenciális ösvény lehet a következő generációs kommunikációs technológiák számára, amik az információt terahertz tartományban, vagy 100 gigahertz felett kívánják továbbítani. (Az 5G technológia maximuma 71 gigahertz teljesítményű.) A kutatók úgy vélik, hogy a fény kreatív manipulációjával elérhetik ezeket a tartományokat. Az új anyagnak a kutatásban is lehetnek alkalmazási területei.

Elméleti síkon a felfedezések azt mutatják, hogy a fotonikus kristályok hasznosíthatják a gravitációs hatásokat, új utakat nyitva a graviton fizika területén belül. A graviton az a hipotetikus kvantum részecske, ami a gravitációs erőt közvetíti. Még nem figyeltek meg, illetve azonosítottak ilyen részecskét, és a tudósok még azt sem dolgozták ki teljesen, hogy milyen lehet elvileg ez a részecske.

(Forrás: Live Science: https://www.livescience.com/)