بعدی- همه ما با قانون معروفی آشنا هستیم که طبق آن سرعت حرکت اطلاعات در فضای خالی محدود است و این همان سرعت نور است. این 300000 کیلومتر (186000 مایل) در ثانیه است. اگرچه بعید است فوتون ها از این محدودیت سرعت تجاوز کنند، اما دانشمندان می گویند خواص نور وجود دارد که با قوانین یکسانی عمل نمی کنند.
به گفته فیزیکدانان، اگرچه دستکاری این ویژگی‌ها توانایی ما برای سفر به ستاره‌ها را تسریع نمی‌کند، اما ممکن است راه را برای کلاس کاملاً جدیدی از فناوری لیزر هموار کند. فیزیکدانان در ایالات متحده نشان داده اند که تحت شرایط خاص، امواجی که از گروه های فوتون تشکیل شده اند، می توانند سریعتر از نور حرکت کنند.
محققان مدتی بود که با محدودیت سرعت پالس‌های نور سخت و سریع بازی می‌کردند و با استفاده از مواد مختلف مانند گازهای سرد اتمی، کریستال‌های دوشکس‌کننده و فیبرهای نوری، سرعت آنها را افزایش دادند و حتی آن را تا توقف مجازی کاهش دادند.
با این حال، قابل توجه است که سال گذشته، محققان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا و دانشگاه روچستر در نیویورک، آن را به صورت توده‌های داغ ذرات باردار دستکاری کردند و سرعت امواج نور در پلاسما را به یک دهم سرعت نور تنظیم کردند.
سرعت فوتون توسط شبکه ای از میدان های الکتریکی و مغناطیسی به نام الکترومغناطیس ثابت می شود. هیچ راهی برای شکست آن وجود ندارد، اما پالس های فوتون در فرکانس های باریک نیز به گونه ای نوسان می کنند که امواج منظمی ایجاد می کنند.
صعود و نزول موزون کل گروه‌های امواج نور با سرعتی که به عنوان سرعت گروه توصیف می‌شود از ماده عبور می‌کند و این “موج” بسته به شرایط الکترومغناطیسی اطرافش می‌تواند به کاهش یا افزایش سرعت تغییر کند.
با جدا کردن الکترون‌ها از جریان یون‌های هیدروژن و هلیوم با استفاده از لیزر، محققان توانستند سرعت مجموعه‌ای از پالس‌های نوری که توسط منبع نوری دوم از طریق آنها ارسال می‌شد را تغییر دهند، ترمزهایی را روی آنها بگذارند یا با تنظیم کردن آنها را ساده‌سازی کنند. گاز. نرخ. از منظر نظری، این آزمایش به فیزیک پلاسما کمک خواهد کرد و محدودیت‌های جدیدی را برای دقت مدل‌های موجود تعیین می‌کند و از منظر عملی، این خبر خوبی برای فناوری‌های پیشرفته است.
لیزرها در اینجا یک برنده بزرگ خواهند بود، به خصوص لیزرهای قدرتمند. لیزرهای قدیمی بر مواد نوری حالت جامد متکی هستند که در اثر انرژی زیاد آسیب دیده اند.
استفاده از جریان‌های پلاسما برای تقویت یا تغییر خواص نور می‌تواند این مشکل را حل کند، اما برای استفاده حداکثری از آن، واقعاً باید خواص الکترومغناطیسی آن را مدل‌سازی کنیم. تصادفی نیست که آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور مشتاق درک ماهیت نوری پلاسما است، زیرا این آزمایشگاه خانه برخی از چشمگیرترین فناوری های لیزر در جهان است.
ما برای طیف وسیعی از کاربردها، از بهبود شتاب‌دهنده‌های ذرات گرفته تا بهبود فناوری همجوشی پاک، به لیزرهای قدرتمندتری نیاز داریم. این دستاورد ممکن است به ما کمک نکند سریعتر در فضا سفر کنیم، اما این اکتشافات است که ما را به سوی آینده ای که همه ما آرزوی آن را داریم سوق می دهند. نتایج این تحقیق در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
