Autorii noii lucrări au creat metamateriale cu indice zero și oferă noi perspective asupra fundamentelor cuantice.
Încă din zorii fizicii cuantice, mișcarealumina și interacțiunea ei cu obiectele au fost descrise matematic, prin prisma energiei sale. În 1900, Max Planck a folosit energia pentru a explica modul în care obiectele încălzite emit lumină. Acesta a devenit un studiu fundamental în domeniul mecanicii cuantice. În 1905, Albert Einstein a folosit energia când a introdus conceptul de foton.
Orice obiect cu masă și viteză areimpulsul — de la atomi la gloanțe la asteroizi — și impulsul poate fi transferat de la un obiect la altul. Un pistol are recul, care apare atunci când este tras, deoarece impulsul glonțului este transferat pistolului.
La scară microscopică, atomul sare,când emite lumină, deoarece impulsul de la foton i-a fost transferat. Recul atomic, descris pentru prima dată de Einstein, este proprietatea fundamentală care guvernează emisia de lumină.
Dar la un secol după Planck și Einsteina apărut o nouă clasă de metamateriale, datorită căreia aceste fenomene fundamentale încetează să mai fie atât de evidente. Noile metamateriale au un indice de refracție aproape de zero. Aceasta înseamnă că atunci când lumina trece prin ele, nu se propagă ca undă. În schimb, unda se întinde la infinit, creând o fază constantă. Când se întâmplă acest lucru, multe dintre procesele tipice ale mecanicii cuantice încetează să funcționeze, inclusiv recul atomic.
Acest lucru se întâmplă deoarece în aceste metamateriale, impulsul ondulatoriu al luminii devine zero, iar atunci când impulsul undei este zero, se întâmplă lucruri ciudate, au spus autorii.
„Procesele radiative fundamentale nu suntapar în materiale 3D aproape de zero”, spune Michael Lobet, cercetător la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). „După cum puteți vedea, această lucrare pune sub semnul întrebării legile fundamentale ale mecanicii cuantice”.
Citeste mai mult:
Urmăriți în direct cum un asteroid de dimensiunea unui autobuz se apropie de Pământ
Astronomii au găsit o planetă în apropierea Pământului: are o orbită foarte ciudată
A fost vânat de secole: ce știm despre planeta Vulcan de lângă Soare