Uczono, że światło przechodzi przez nieprzezroczyste przeszkody, tak jakby ich nie było

Nawet rozproszone obiekty, takie jak chmury czy kostki cukru, rzucają cienie, ponieważ takie są

nieuporządkowane media, które się rozpraszająfale świetlne. Ale teraz naukowcy z Politechniki Wiedeńskiej i Uniwersytetu w Utrechcie znaleźli sposób na kontrolowanie fal świetlnych. Przechodzą przez obiekty, wyświetlając obraz po drugiej stronie tak wyraźnie, jak gdyby w ogóle nie było żadnej przeszkody.

Zaburzone środowisko to w istociezbiór losowo rozmieszczonych cząstek, takich jak proszek, piasek, cukier, a nawet chmura. Kiedy światło uderza w tę grupę drobnych przeszkód, zostaje rozproszone w niezwykle złożony sposób. Teoretycznie jednak, gdyby udało się ustalić ten wzór rozpraszania, można by manipulować falami świetlnymi tak, aby przechodziły przez nie bez rozpraszania.

Niedawno naukowcom udało się właśnie tego dokonaćdzieje się tak przy użyciu tlenku cynku jako ośrodka rozpraszającego, przy czym źródło światła jest umieszczone po jednej stronie, a detektor po drugiej.

Na początek zespół wysłał proszekokreślone sygnały świetlne, a następnie zmierzono, w jaki sposób dostały się one do detektora. Stosując wyrafinowane techniki matematyczne, można określić naturę rozproszenia i stworzyć konkretną falę świetlną, która w ogóle nie zmienia kształtu fali. Promień światła przygasł tylko trochę.

„Jak mogliśmy pokazać, jest to coś wyjątkowegoklasa fal świetlnych – tzw. tryby światła niezmiennicze rozpraszająco, które w detektorze wytwarzają dokładnie taki sam wzór fal, niezależnie od tego, czy fala świetlna była przesyłana tylko w powietrzu, czy musiała przeniknąć przez złożoną warstwę tlenku cynku” – wyjaśnia Stefan Rotter, współautor badania.

Nieważne, jak intrygujący może być ten pomysłniezakłóconego przenikania światła przez barierę, zespół naukowców poszedł jeszcze dalej. Łącząc odpowiednio kilka trybów światła niezmiennych pod względem rozpraszania, utworzyli falę świetlną zakodowaną z obrazem — w tym przypadku konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy — i rzucili ją na detektor za pośrednictwem tlenku cynku.

Nowe dzieło bazuje na poprzednichEksperymenty zespołu dotyczące manipulowania falami świetlnymi w celu kamuflażu obiektów, takich jak „peleryna-niewidka”. Badania mogą zaowocować nowymi technikami obrazowania, takimi jak prześwietlenia rentgenowskie, które pozwolą ludziom bezpiecznie widzieć przez ciało. Jednak zanim taka technologia zostanie wdrożona, trzeba będzie włożyć dużo więcej pracy.

Czytaj więcej

Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?

Do szyfrowania wykorzystano promieniowanie podczerwone z ludzkich rąk

Uran uzyskał status najdziwniejszej planety w Układzie Słonecznym. Dlaczego?