У 2017 році американським вченим вперше вдалося спостерігати, як світло залишає за собою конус, що нагадує ударну хвилю, яка виникає при русі надзвукового літака.
Коли об’єкт рухається крізь атмосферу, повітря обтікає його, і в результаті виникають звукові хвилі. Якщо швидкість об’єкта дорівнює швидкості звуку в тому середовищі, в якій він рухається, або перевищує її, об’єкт обганяє хвилі, які створює. Фронти таких хвиль перетинаються, резонують і підсилюють один одного. В результаті летять з надзвуковою швидкістю, а за об’єктом залишається розходитися «хвіст» посилених акустичних коливань, набагато потужніших, ніж ті, що народжуються рухомими на дозвукових швидкостях об’єктами.
Площина, що обмежує область збурень, називається конусом Маха. Попередні дослідження довели, що фотони здатні залишати сліди, так само мають конічну форму., А недавно вченим вдалося спостерігати їх утворення і навіть записати його на відео.
- Сезонні спалахи вірусних захворювань пов’язали з пероксидом водню
- Знайдений багатовіковий скелет з дуже рідкісним наростом. Вчені розповіли, як він з’явився
- Вчені: Глибокі вдихи підвищують розумові здібності
Частинки світла подорожують крізь вакуум зі швидкістю світла – близько 300 000 км / с, і, згідно з Ейнштейном, ніщо не може рухатися швидше за світло в вакуумі. Зате світло може рухатися повільніше – наприклад, якщо його поширення ускладнює середовище. Скло уповільнює світло на 40%, а в деяких експериментах фізикам вдається зменшувати швидкість в мільйони разів, практично зупиняючи фотони.
Щоб отримати фотонні конуси Маха, фізики з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі створили для фотонів тунель, заповнений сухим льодом і затиснутий між панелями з силікону і порошку оксиду алюмінію. Крізь тунель пропустили короткі спалахи видимого світла зеленого кольору, кожна з яких тривала по 7 пікосекунд (пікосекунди – одна трильйонна секунди). Зелене світло розсіювалося, натикаючись на частинки сухого льоду, і розсіяне світло частково потрапляло на силіконові пластинки.
Світло проходило через тунель набагато швидше, ніж через матеріал пластинок, і залишало позаду конус більш повільних світлових хвиль, які, поширюючись, накладаються один на одного.
Результати дослідження опубліковані в журналі Science Advances.
Натхнення: www.popmech.ru