Мы часто слышим фразу “скорость света”, думая об увеличенном ускорении. Это потому, что свет обычно проходит около 240 000 миль от Луны до Земли за секунды. Но знали ли вы, что его также можно замедлить?

В 1999 году Лене Хау, физик из Гарварда, удалось замедлить скорость света до 17 метров в секунду. Практически скорость автомобиля в часы пик. К 2001 году ей удалось полностью остановить свет.

Как это было возможно?

Хау смогла изменить скорость света, обнаружив совершенно новое состояние вещества. Когда атомы плотно упакованы при низких температурах в высоковакуумном пространстве, они теряют свою индивидуальность как отдельные частицы. Вместо этого они сливаются и начинают вести себя как единый супер‑атом.

В этом странном состоянии вещества свет приобретает более человеческое измерение; его почти можно потрогать.

Лене Хау

Хау была главным учёным в эксперименте, который проводился в Институте науки Роулэнд. Другие члены команды включали: Закари Даттон, Сайрус Бехрузи и Стив Харрис. (Источник: Harvard)

Зачем они это изучали?

Основная причина — чистое любопытство к новому состоянию вещества. В ходе процесса им удалось определить несколько практических применений замедления света, включая создание новых типов лазеров и возможность передавать данные, изображения и даже звук с меньшими затратами энергии и места.

Мы делали это, потому что нам любопытно это новое состояние вещества. Мы хотели понять его, обнаружить всё, что с ним можно сделать.

Лене Хау

Создание контейнера для нового вещества заняло несколько лет работы команды Хау. Перед этим прошла серия длительных пробных запусков, чтобы убедиться, что все параметры работают корректно. (Источник: Harvard)

Как прошёл эксперимент?

Исследование Хау доказывает, что скорость света можно изменить. Результаты эксперимента были более чем положительными.

Многое должно было сработать правильно, но результаты в конце превзошли наши ожидания. Удивительно видеть, как луч света почти останавливается.

Лене Хау

(Источник: Harvard)

Был ли это первый раз, когда кто‑то пытался изучить новую форму вещества?

Краткий ответ на этот вопрос — нет. Идея новой формы вещества впервые была высказана в 1924 году Альбертом Эйнштейном и Сатьендра Натх Бозе. По их теории, когда атомы приближаются друг к другу при низких температурах, они «запираются». Это то, что Хау назвала единым комком вещества, генерирующим волны.

Несмотря на то, что эта теория существует с 20‑х годов, на практике её реализовали только в 1995 году. Конденсат Бозе‑Эйнштейна опередил своё время. Им просто потребовалась подходящая технология, чтобы сделать это возможным. (Источник: Harvard)

Как эта технология может помочь в нашей повседневной жизни?

Хотя замедление скорости света таким способом напрямую не нарушает никаких принципов физики. Согласно теории относительности, ничего не меняется.

Тем не менее, замедление света определённо может помочь нам понять странное состояние вещества конденсата Бозе‑Эйнштейна. Технологии, преодолевающие старые ограничения, изначально всегда дорогие и непрактичные; затем они становятся дешевле и более управляемыми.

Лене Хау

(Источник: Harvard)