موفقیت دانشمندان در کشیدن ترمز نور

به گزارش پارس به نقل از ایسنا، بیشترین سرعت نور در خلاء است که نور با سرعت تقریبا ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه در آن سیر می کند.

هم اکنون دانشمندان شیوه کارآمد جدیدی برای قراردادن یک مانع سرعت بر سر راه نور یافته اند.

محققانی از فرانسه و چین مولکول های رنگی را در یک ماتریکس کریستال مایع تعبیه کرده اند تا سرعت گروهی نور را به کمتر از یک میلیاردم سرعت اوجش برسانند.

تیم علمی مدعی است توانایی کندکردن نور به این شیوه ممکن است روزی به ارائه فناوری های جدید در علم اندازه گیری و حس کردن از راه دور بینجامد.

رویکرد جدید برای دستکاری نور توسط گروهی از محققان دانشگاه سوفیا-آنتی پولیس نیس فرانسه و دانشگاه ژیامن چین صورت گرفت.

شیوه آن ها از نیروی اندکی استفاده می کند، نیازمند به یک میدان الکتریکی خارجی نیست و در دمای اتاق نیز عمل می کند و این امر آن را در مقایسه با دیگر آزمایش های کندکردن نور عملی تر می کند.

به گفته اومبرتو بورتولوزو، یکی از محققان این مطالعه، گذاشتن ترمز بر سر راه نور می تواند به دانشمندان در مقایسه کردن آسان تر ویژگی های پالس های نور کمک می کند که این امر به نوبه خود به آن ها در ساخت ابزار بسیار حساس برای اندازه گیری سرعت های بی نهایت کند نور و حرکات کوچک آن کمک می کند.

این دانشمند و همکارانش از دانشگاه سوفیا-آنتی پولیس نیس و دانشگاه روچستر در مقاله ای دیگر ابزاری را تشریح کرده اند که از نور کند برای اندازه گیری سرعت های کمتر از یک تریلینیوم متر بر ثانیه استفاده می کند.

دانشمندان مدت های طولانی است می دانند که یک پاکت موجی نور هنگامی که از خلال ماده عبور می کند، کندتر می شود.

کلید دستیابی به افت قابل توجه در سرعت نور استفاده از این حقیقت است که هنگامی که نور به عنوان یک پالس حرکت می کند، در واقع، مجموعه ای از امواج است که هر یک دارای فرکانس اندکی متفاوت هستند؛ با این حال، تمامی امواج موجود در پالس باید با یکدیگر حرکت کنند.

دانشمندان می توانند موادی را طراحی کنند که مانند موانعی باشند و تعدادی از امواج را بیش از دیگر امواج کند کنند.

به منظور خروج از ماده با یکدیگر، پالس باید منتظر بماند تا این که خود را دوباره بازسازی کند.

گروه های تحقیقاتی دیگر، ویژگی های بخارهای اتمی یا شبکه های کریستالی را برای کندکردن قابل توجه نور تحت شرایط خاص، برای" توقف" موقت آن در درون ماده دستکاری کرده اند.

اما تیم بورتولوزو از کریستال مایع مشابه مواد مورداستفاده در تلویزیون ال سی دی و نمایشگرهای رایانه یی استفاده کرد که می تواند در یک مجموعه ساده عمل کند، نیازمند ولتاژهای خارجی یا میدان های مغناطیسی نباشد و در دمای اتاق و با نیروی نوری بسیار پایین عمل کند.

آن ها یک جزء شیمیایی را به مجموعه خود افزودند که مولکول های بلور مایع را به شکل مارپیچ تغییر داد و سپس مولکول های رنگی را به آن افزودند که در ساختارهای مارپیچ قرار گرفت.

مولکول های رنگی می توانند هنگامی که توسط نور متشعشع می شوند، شکلشان را تغییر دهند، ویژگی های نوری ماده را تغییر داده و در نتیجه، سرعت های نسبی اجزای موجی مختلف پالس نوری را به هنگام حرکت تغییر دهند.

افزون بر این، ساختار مارپیچی ماتریکس کریستال مایع، عمر طولانی رنگ های تغییر شکل داده شده را تضمین می کند و این امر امکان ذخیره سازی یک پالس نوری را در ماده (medium) و سپس آزادکردن آن به هنگام نیاز را ممکن می کند.

دانشمندان مدعی اند تکنیک آن ها به خوبی در کاربردهای تداخل و حسگری قابل استفاده است.

جزئیات این مطالعه در مجله Optics Express منتشر شد.