توليد نور از «تقريبا هيچ»!

[fr.chemi3t]

گروهي از فيزيكدانان دانشگاه فناوري چالمرز در سوئد موفق شده‌اند چيزي را كه تاكنون تنها در حد فرضيه بود اثبات كرده و فوتون‌هاي مرئي را از ذرات مجازي توليد كنند.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين محققان در مقاله‌اي كه در مجله آركسيو منتشر شده به توضيح اين مطلب پرداخته‌اند كه چگونه از يك مدار خاص موسوم به «دستگاه ابررساناي تداخل كوانتومي (اسكوئيد)» براي تنظيم مقداري از طول سيم در حدود پنج درصد سرعت نور براي توليد حرقه‌هاي مرئي نور از «هيچ» در خلا استفاده كرده‌اند.

تصور فيزيكدانان در دنياي فيزيك بر اين است كه ذرات مجازي در يك خلاء كوانتومي وجود دارند.
اين پژوهش نشان مي‌دهد كه اثر كاسيمير تنها يك فرضيه نيست. اين اثر نام خود را از هنريك كاسيمير، فيزيكدان هلندي گرفته كه در اواخر دهه 1940 با همراهي درك پولدرفرست به طرح ايده وجود يك نيرو در خلا پرداختند كه در صورت اجرا در ميان دو صفحه يا دو آينه در خلا، به توليد فوتون منجر مي‌شود.
بر اساس اين نظريه، ذرات مجازي در هر نوع خلا به وجود آمده و بر اساس يك اصل دائمي محو مي‌شود. اين كار در امواج نيز به همين شكل انجام مي‌شود. بر اساس اثر كاسيمير، اگر دو آينه بسيار كوچك در فاصله بسيار نزديك - فاصله‌اي كوچكتر از طول برخي از موج‌هاي مجازي - قرار بگيرند، به دليل افزايش تعداد ذرات خارج از فضاي بين آينه‌ها از تعداد ذرات داخل اين فاصله، يك نيرو شكل خواهد گرفت. از اين رو آينه‌ها به سوي هم كشيده مي‌شوند. در حالت تئوري، اين نيرو مي‌تواند براي توليد فوتون مورد استفاده قرار بگيرد.
بعدها، محققان اين مساله را مطرح كردند كه در صورتي كه يك آينه با سرعت بسيار بالايي به جلو و عقب رانده شود مي‌توان تاثيري مشابه را با استفاده از تنها يك آينه بدست آورد. تيم چالمرز از اين ايده براي آزمايش‌هاي خود استفاده كرده‌اند.
حركت سريع آينه براي جداسازي جفت‌هاي ذرات مجازي استفاده شده كه سپس انرژي مورد نياز براي انتقال ذرات مجازي را به فوتون‌هاي واقعي ارائه مي‌كند. اين چيزي بود كه در اسكوئيد اتفاق افتاد و دانشمندان توانستند فوتون‌هاي توليد شده را مشاهده كنند.
چنين پژوهشي با اينكه بسيار راضي‌كننده است اما هيچ كاركرد عملي را حداقل در اين زمان پيشنهاد نمي‌كند، با اين وجود مطمئنا مي‌توان از اين پژوهش در پروژه‌هاي ديگر مانند جمع‌آوري انرژي از خلا موجود در فضا براي رانش فضاپيماها در كهكشان استفاده كرد.