Ученые впервые представили форму одиночного фотона
Исследователи разработали новую квантовую теорию, которая впервые позволяет точно описать форму фотона — частицы света. Это открытие дает возможность изучать взаимодействие фотонов с атомами и их окружающей средой, что может стать революцией в области нанофотонических технологий.
Работа ученых из Бирмингемского университета, опубликованная в Physical Review Letters, углубляет понимание поведения фотонов — исследователи показали, как частицы света испускаются атомами и молекулами, а также как их форма изменяется под влиянием окружающей среды. Этот процесс долгое время оставался трудным для моделирования из-за бесконечного числа вариаций, в которых свет может существовать и перемещаться.
Чтобы решить эту задачу, ученые сгруппировали взаимодействия фотона с источником излучения и средой в определенные наборы. Это позволило создать модель, которая описывает, как энергия взаимодействия распространяется в окружающее пространство. Как побочный результат этих вычислений, исследователи смогли визуализировать сам фотон — впервые в истории физики.
Эти данные открывают новые перспективы для квантовой физики и материаловедения. Возможность точно описывать взаимодействия фотонов с веществом может привести к созданию более эффективных сенсоров, технологий безопасной связи, методов выявления патогенов и управления химическими реакциями на молекулярном уровне.
Теперь мы можем лучше понимать, как свет излучается и распространяется, а также как его взаимодействие с веществом может быть использовано на практике.
— доктор Бенджамин Юэн, ведущий автор исследования
По словам ученого, ранее эти данные считались "шумом", но теперь становятся основой для разработки новых технологий, таких как улучшенные солнечные батареи и системы квантовых вычислений.
- Алюминиевая твердотельная батарея сохраняет 99% емкости после 10 000 циклов зарядки
- Китайские ученые достигли эффекта "невидимости" благодаря технологии молекулярного камуфляжа
- Отчет: Глобальное потепление, вызванное человеческой деятельностью, достигло рекордного уровня
17 комментария
Yeah, Science !
картинка фейковая. в самой научной работе этой фото нет. и вообще изображение фотона нет. лишь на основе математических вычислений спроектировали изображение и оно другое)
Как возможно получить изображение одного фотона? Если при взгляде на него он сам облучается многочисленными ЭМ-волнами, а соответственно полностью меняет свою конфигурацию.
Как всегда потянуло бредом. Фотон - квант электромагнитного излучения это не частица света да и по большому вообще ни разу не частица так как не обладает физическим строением. Какая может быть форма у фотона (кванта) 30 кГц длинной волны 10 километров? Большой такой одиночный фотон размером 10 квадратных километров
@Soto, хотелось бы уточнить: чем по сути фотон от электрона отличается в плане возможности иметь "форму"?
@Soto, волна описывает траекторию движения фотона, а не сам фотон
@brother_frost, нет такого понятия "траектория движения" в квантовой механике(точка).
"Волна" описывает амплитуду вероятности и не просто как в обычном мире, а в квадрате.
Сам же фотон это квант электромагнитного поля -- "доля" энергии "рожденная" взаимодействием электрического и магнитного полей в пространстве. А эти поля частотой 30кГц или "длинные радио волны" -- "длинной" и " шириной" 10000 метров @Rarog_071, по сути и без, фотон и электрон формы не имеют и возможности обрести форму не имеют.
@Soto, очень хорошо, на кафедре физической химии РТУ МИРЭА (до того МИТХТ им. Ломоносова) таки преподают, что у электронов есть форма. Форма электронного облака вполне себе, кхм, факт. Зависит от спина и количества энергоуровней на которых располагаются электроны и меняется при переходе выше или ниже по энергетическим ступеням.
Да, я тож в картинки могу, таки физхимию сдавал.
@stasik777, а что бы вам хотелось увидеть в комментариях по этой и подобной новостям?
@Rarog_071, именно так и преподают что это "форма" электрона?) Так то это просто облако вероятности, к геометрической форме оно никакого отношения не имеет.
@Albedo,
@Rarog_071, Как "наглядное" условно иллюстрационное изображение электронных облаков коррелирует с формой электрона? Типа -- ты видишь электрон? -- Нет. -- А он там есть.
А вообще, квантовая механика она такая элементарные частицы формы не имеют, а атомы из которых они состоят -- да.
@Soto,
Отлично коррелирует. Как распределение плотностей энергий, так шикарно. Даж позволяет некоторые, кхм, характеристики не глядя в таблицы энергоуровней указывать, куда энергопереход выгоднее выше иль ниже. ПОмню даж такие задачи были, что-то там по форме облаков электронных описывать.
У нас на сайте - такие умные пользователи. Радует!!
@NevSan, непонятно только, почему они ещё в комментариях, а не на научных конференциях
@stasik777, Так они молодцы какие, успевают и наукой заниматься и на шазоо в комментах отписаться, щас как объяснят этим заморским неучам что такое фотон и с чем его едят, а то видетели представили они форму одиночного фотона. Неверю.
@rus555, ага молодцы. Значит хорошо учили Физику за 10 и 11 класс.
@stasik777, а кто сказал, что на конференции не ходят? Ну типо покоментировать теперь нельзя?