Испанские ученые открыли "жидкий свет"

Свет иногда рассматривают как газ, поскольку фотоны в пучке распределены случайным образом и способны оказывать давление на вещество. Испанские ученые из университета Виго в Оренсе показали, что свет на самом деле можно считать газом; как и любой газ, он может конденсироваться и переходить в жидкое состояние.

Исследовательская группа под руководством Умберто Мичинеля (Humberto Michinel) изучала свойства так называемых нелинейных материалов, в которых степень замедления скорости распространения света зависит от мощности пучка (в обычном стекле или воде такой зависимости не наблюдается). В большинстве нелинейных сред замедление света тем больше, чем интенсивнее пучок. Это, в свою очередь, означает, что в середине пучка замедление больше, чем на периферии, как при прохождении через выпуклую линзу. В этом случае происходит фокусировка пучка. Однако если в нелинейной среде замедление света будет ослабевать при росте интенсивности пучка, а не расти, пучок мощного лазера вместо фокусировки в точку превратится в узкий канал; этот канал, как показали испанские физики, ведет себя наподобие жидкости.

Исследователи смоделировали на компьютере процесс прохождения светового импульса сквозь подобную среду. Выяснилось, что импульс в этом случае обладает подобием силы поверхностного натяжения, придающего ему свойство "эластичности". Оно приводит к тому, что при падении на поверхность свет может рассыпаться на отдельные "капельки", - совсем как жидкость.

Теперь дело стало за проверкой результатов на практике. Г-н Мичинель полагает, что для получения "жидкого света" подойдет "халькогенидное" стекло ("chalcogenide" glass), полученное группой Фредерика Смекталы (Frederic Smektala) из университета г. Ренна во Франции. Однако скептики полагают, что данный материал взаимодействует со светом столь сильно, что "капельки" поглотятся еще задолго до того, как смогут быть обнаружены экспериментально.

Если жидкий свет все же удастся получить на практике, он сможет стать прекрасной основой для построения оптических компьютеров. Скорость работы обычных вычислительных процессоров на основе кремния ограничена; оптический компьютер, рабочей средой которого являются фотоны, сможет работать значительно быстрее, однако весьма непросто многократно отражать свет без рассеивания пучка и, как следствие, потерь информации. "Жидкие капли - идеальные кандидаты на роль отдельных битов информации", - полагает г-н Мичинель.

Источник: по материалам журнала New Scientist.