16:56 2023-01-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Prima observare a pachetelor de unde de Broglie-Mackinnon realizată prin exploatarea lacunei în teorema anilor 1980
_ Prima observație a lui de Broglie- Pachetele de undă Mackinnon obținute prin exploatarea lacunelor în teorema anilor 1980
Cercetătorii de la Universitatea Centrală din Florida Colegiul de Optică și Fotonică au realizat prima observație a pachetelor de unde de Broglie-Mackinnon exploatând o lacună dintr-o teoremă a fizicii laser din anii 1980 .
Lucrul de cercetare al profesorului CREOL și al Centrului de Excelență al Florida Photonics Ayman Abouraddy și al asistentului de cercetare Layton Hall a fost publicat în revista Nature Physics.
Observarea optică de Broglie–Mackinnon pachetele de undă evidențiază cercetarea echipei folosind o clasă de fascicule laser pulsate pe care le numesc pachete de unde spațio-temporale.
Într-un interviu cu Dr. Abouraddy, el oferă mai multe informații despre cercetarea echipei sale și despre ceea ce poate avea aceasta. viitorul.
În primele zile ale dezvoltării mecanicii cuantice, acum aproape 100 de ani, Louis de Broglie a făcut descoperirea conceptuală crucială a identificării undelor cu particule, uneori numită dualitate val-particulă. Cu toate acestea, o dilemă crucială nu a fost rezolvată. Particulele sunt stabile spațial: dimensiunea lor nu se schimbă pe măsură ce călătoresc, dar undele se schimbă, răspândindu-se în spațiu și timp. Cum se poate construi un model din undele sugerate de de Broglie care corespund totuși cu exactitate unei particule?
În anii 1970, L. Mackinnon a propus o soluție prin combinarea teoria relativității speciale a lui Einstein cu undele lui de Broglie pentru a construi un „pachet de undă” stabil care nu se răspândește și poate însoți astfel o particulă care călătorește. Această propunere a trecut neobservată deoarece nu a existat o metodologie pentru producerea unui astfel de pachet de val. În ultimii ani, grupul meu a lucrat la o nouă clasă de fascicule laser pulsate pe care le-am numit „pachete de unde spațiu-timp”, care călătoresc rigid în spațiul liber.
În cercetările noastre recente, Layton a extins acest comportament la propagarea în medii dispersive, care în mod normal întind impulsurile optice - cu excepția pachetelor de unde spațiu-timp care rezistă acestei întinderi. El a recunoscut că propagarea pachetelor de unde spațiu-timp într-un mediu dotat cu un tip special de dispersie (așa-numita dispersie „anomală”) corespunde propunerii lui Mackinnon. Cu alte cuvinte, pachetele de unde spațiu-timp dețin cheia pentru a realiza în sfârșit visul lui de Broglie. Efectuând experimente cu laser pe aceste linii, am observat pentru prima dată ceea ce am numit pachete de unde de Broglie-Mackinnon și am verificat proprietățile prezise ale acestora.
Există mai multe aspecte unice ale acestei lucrări. Acesta este primul exemplu de propagare invariabilă a impulsului într-un mediu cu dispersie anormală. De fapt, o teoremă bine-cunoscută în fizica laserului din anii 1980 își propune să demonstreze că o astfel de performanță este imposibilă. Am găsit o lacună în acea teoremă pe care am exploatat-o în proiectarea câmpurilor noastre optice.
De asemenea, toate câmpurile pulsate anterioare care se propagă fără modificare au fost în formă de X. S-a teoretizat de mult timp că ar trebui să existe pachete de unde invariante la propagare în formă de O, dar nu au fost niciodată observate. Rezultatele noastre dezvăluie primele pachete de unde invariante la propagare în formă de O observate.
Nu știm încă exact. Cu toate acestea, aceste constatări au consecințe practice în ceea ce privește propagarea impulsurilor optice în medii dispersive fără a suferi impactul dăunător al dispersiei.
Aceste rezultate pot deschide calea către teste optice ale soluțiilor Klein-Gordon. ecuație pentru particule masive și poate duce chiar la sinteza pachetelor de unde nedispersive folosind unde de materie. Acest lucru ar permite, de asemenea, noi tehnici de detectare și microscop.
Această lucrare face parte dintr-un studiu mai amplu al caracteristicilor de propagare a pachetelor de unde spațiu-timp. Aceasta include propagarea pe distanțe lungi a pachetelor de unde spațiu-timp pe care le testăm la Centrul de experimentare științifică și tehnologică Townes Institute (TISTEF) al UCF de pe coasta spațială a Floridei. Dintr-o perspectivă fundamentală, spectrul optic pe care l-am folosit în experimentele noastre se află pe o traiectorie închisă. Acest lucru nu a mai fost realizat până acum și deschide calea spre studierea structurilor topologice ale luminii pe suprafețe închise.
Comentarii:
Adauga Comentariu