Forfatterne af det nye arbejde har skabt nul-indeks metamaterialer og tilbyder ny indsigt i det grundlæggende i kvante
Siden begyndelsen af kvantefysikken, bevægelselys og dets interaktion med objekter blev beskrevet matematisk gennem prisme af dets energi. I 1900 brugte Max Planck energi til at forklare, hvordan opvarmede genstande udsender lys. Dette blev en skelsættende undersøgelse inden for kvantemekanik. I 1905 brugte Albert Einstein energi, da han introducerede begrebet foton.
Enhver genstand med masse og hastighed harmomentum – fra atomer til kugler til asteroider – og momentum kan overføres fra et objekt til et andet. En pistol har rekyl, som opstår ved affyring, fordi kuglens momentum overføres til pistolen.
I mikroskopisk skala hopper atomet,når den udsender lys, da impulsen fra fotonen er blevet overført til den. Atomisk rekyl, først beskrevet af Einstein, er den grundlæggende egenskab, der styrer udsendelsen af lys.
Men et århundrede efter Planck og Einsteinen ny klasse af metamaterialer er dukket op, på grund af hvilken disse grundlæggende fænomener holder op med at være så tydelige. De nye metamaterialer har et brydningsindeks tæt på nul. Det betyder, at når lys passerer gennem dem, forplanter det sig ikke som en bølge. I stedet strækker bølgen sig ud til det uendelige og skaber en konstant fase. Når dette sker, holder mange af kvantemekanikkens typiske processer op med at virke, inklusive atomrekyl.
Dette sker, fordi i disse metamaterialer bliver lysets bølgemomentum nul, og når bølgemomentet er nul, sker der mærkelige ting, sagde forfatterne.
"Fundamentelle strålingsprocesser er det ikkeforekomme i næsten nul 3D-materialer,” siger Michael Lobet, en forsker ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Som du kan se, sætter dette arbejde spørgsmålstegn ved kvantemekanikkens grundlæggende love."
Læs mere:
Se live, når en asteroide på størrelse med en bus nærmer sig Jorden
Astronomer har fundet en planet nær Jorden: den har en meget mærkelig bane
Det er blevet jaget i århundreder: hvad ved vi om planeten Vulcan ved siden af Solen