گیر انداختن ذره ی نور برای مدت زمان ِ نامحدود!

حققان یک دستگاه، در مقیاس نانو را طراحی کرده اند که تحت شرایط ایده آل می تواند «ذره ی» نور (یعنی نور با یک مقدار انرژی دقیق) را برای مدت زمانی نامحدود گیر می اندازد.

 

به گزارش دنفر، اگرچه این دستگاه فیزیکی به دلیل عیوبِ ماده مقداری نورِ گیر افتاده را به طور اجتناب ناپذیری از دست می دهد، محققان انتظار دارند بتوان این فقدان را با استفاده از نورِ بکار رفته در لیزرها کاملأ جبران کنند، بصورتی که طول عمر حتی در یک دستگاه واقعی به طور نامحدودی زیاد شود. سیلواین لانبر و ماریو جی سیلورینها در دانشگاه کومبرا در پرتغال مقاله ای در مورد دستگاهِ به دام انداختنِ نور، منتشر کرده اند. همانطور که محققان در مقاله شان توضیح می دهند، تحقیق قبلی با استفاده از آینه ها و موادِ مهندسی شده، نور را برای مدت زمانی محدود گیر انداخته است، اما گیر انداختنِ نور – حتی به طور نظری – امری زیرکانه است.

محققان نوشتند: « نور چیزی است که رام کردن آن دشوار است. مهم نیست ساختِ مواد که برای غربالِ آن از محیط خارجی بکار می رود چقدر دقیق و پیچیده است، همیشه یک جفت شدگیِ باقیمانده با زنجیره ی تابش وجود دارد و از این رو، نور – اگر با دیواره های ماده جذب نشود – همیشه راه خروج خود را پیدا می کند.» اما در حال حاضر دانشمندان راهی برای نگه داشتن نور پیدا کرده اند.

سیلویرینها به Phys.org گفت: «راهی برای گیر انداختنِ نور در یک دستگاه نانوساختارِ باز پیدا کرده ایم، بصورتی که تحت شرایط ایده آل، طول عمرش به طور نامحدودی زیاد باقی می ماند. برای غلبه بر میل شدیدِ نور برای گریز، محققان لانبر و سیلویرینها از ایده ی پیشنهادیِ جان ون نیومن و اوگن ویگنر در سال ۱۹۲۹ استفاده کردند و این ایده بعدأ توسط محققان دیگر توسعه پیدا کرد که منجر به کشف این قضیه شد که ساختارهای شفاف با هندسه ی مناسب می توانند نور را با پراکنده کردنِ ویژه ی آن به طور کامل گیر بیندازند.

لونبر و سیلویرینها نشان دادند که این استراتژی برای گیر انداختنِ نور با تابش آن بر «متا اتمِ» کروی بدست آمد؛ این نام از آن جهت اتخاذ شده که نور فقط دارای مقدار انرژیِ کوانتیزه است («ذره ی» نور را تولید می کند)، یعنی مشابه با روشی که اتم به الکترون ها اجازه می دهد تا فقط سطوح انرژیِ کوانتیزه ی معینی را اشغال کنند.