Взаимодействие света с веществом - 150-летняя загадка мира
Взаимодействие света с веществом - 150-летняя загадка мира
Знаменитый немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер впервые предположил в 1619 году, что давление солнечного света может быть причиной того, что хвост кометы всегда направлен от Солнца.
В 1873 году Джеймс Клерк Максвелл предсказал, что это радиационнное давление связано с импульсом, который находится в самих электромагнитных полях самого света.
«До сих пор мы не определяли, как этот импульс превращается в силу или движение. Поскольку импульс, переносимый светом, очень мал, у нас не было достаточно чувствительного для его определения оборудования», - комментирует соавтор исследования и профессор инженерии в UBC Okanagan Кеннет Чоу.
Команда ученых построила специальное зеркало, чтобы измерить эти крайне слабые взаимодействия между фотонами света. Это зеркало снабжено акустическими датчиками и теплозащитой, чтобы свести помехи и фоновый шум к минимуму. Далее исследователи выстреливали лазерными импульсами в зеркало и использовали звуковые датчики для обнаружения упругих волн на поверхности зеркала, подобно ряби на пруду.
«Мы не можем напрямую измерять импульс фотонов, поэтому наш подход заключался в том, чтобы обнаружить его влияние на зеркало, «слушая» волны, которые через него проходили. Мы смогли проследить черты этих волн до импульса, который находится в самом пульсе света, что наконец открывает дверь для моделирования импульса света в материалах», - говорит Чоу.