Er hægt að stöðva ljósið?

Það er hægt að fá frumeindir niður í nær algera kyrrstöðu með því að kæla þær. Er hægt að gera hið sama með ljós og hvað verður þá um ljóseindirnar?

BIRT: 08/02/2022

LESTÍMI:

2 mínútur
Share on facebook

Í tómarúmi fer ljós á gríðarlegum hraða, 299.792.458 metra á sekúndu. Þegar ljósgeisli fer í gegnum efni á borð við gler hægir örlítið á því. Ástæðan er sú að frumeindir efnisins dreifa ljósinu og það fer því krókaleiðir í gegn. Þetta getur helmingað hraðann.

 

Í tímamótamarkandi tilraunum tókst Lene Hau við Harvardháskóla þó að hægja miklu meira á ljósinu og jafnvel fá það niður í kyrrstöðu. Hún notar ofurkælt ský úr natríumfrumeindum, svo kalt að hitastigið er innan við milljónasta hluta úr gráðu yfir alkuli – mesta kulda sem gerlegt er að ná. Í alkuli eru allar frumeindir kyrrstæðar.

 

Svo kalt natríumský er þó eitt og sér ekki nóg til að stöðva ljósið. Skýið er ekki gegnsætt en séu natríumfrumeindirnar lýstar með vandlega stilltum stýrileysi, taka þær á sig sérstakt skammtafræðilegt ástand sem hleypir ljósgeisla inn í skýið.

 

Ljós er gert úr massalausum ljóseindum. Þegar þær koma inn í skýið eru þær umkringdar frumeindum sem binda sig við þær. Þyngd frumeindamassans hægir hraustlega á þeim, ekki ósvipað og ef við hugsum okkur hlaupara sem reyndi að hlaupa með poka fullan af blýi.

 

Í sameiningu skapa stýrileysirinn og frumeindirnar einstæða, sjónræna eiginleika: Þegar ljósgeisli berst inn í skýið hægir hann gríðarlega á sér og pressast saman og nýjar ljóseindir sem berast inn í skýið ná þeim sem á undan komu. Ljósgeisli sem var meira en kílómetri að lengd pressast saman og verður styttri en þykkt skýsins sem þó er aðeins nokkrir hundruðustu úr millimetra.

 

Meðan ljósgeislinn er inni í skýinu nær hann aðeins 17 metra hraða á sekúndu. En um leið og ljósið sleppur út hinum megin fer ljósgeislinn aftur á fyrri hraða, nærri 300.000 km á sekúndu og um leið tognar aftur á geislanum.

 

Sé slökkt á stýrileysinum fangast ljósið og er kyrrt inni í skýinu. En þegar aftur er kveikt á stýrileysinum, skila natríumfrumeindirnar þeim upplýsingum. Þá endurmyndast ljósgeislinn og heldur áfram ferðinni. Kalt natríumský mætti því nota sem umferðarmerki með því að stöðva ljós og sleppa því svo aftur.

 

BIRT: 08/02/2022

HÖFUNDUR: Ritstjórnin

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: © Shutterstock

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is