Физики получили фотонную материю

Физики из нескольких научных центров США (включая Массачусетский технологический институт и Калифорнийский технологический институт) обнаружили в ходе экспериментов с лазерным лучом взаимодействие фотонов, которое позволяет говорить о формировании ранее неизвестного состояния материи. В своей работе, опубликованной журналом Nature, ученые пишут о создании нелинейной квантовой среды, в которой фотоны распространяются как массивные и притягивающиеся друг к другу частицы. Краткое изложение приводит (со ссылкой на материалы Гарвардского университета) PhysOrg.

Исследователи использовали вакуумную камеру с атомами рубидия. При помощи так называемого лазерного охлаждения температуру атомов удалось снизить практически до абсолютного нуля, а затем через облако из рубидиевых атомов пропускали очень слабые лазерные импульсы. Наблюдения показали, что в такой необычной среде фотоны распространяются с меньшей скоростью (что, как подчеркивают ученые, вполне предсказуемо, скорость света в любом веществе падает) и при этом притягиваются друг к другу. Продвижение через рубидиевое облако пары фотонов может быть описано как движение двухатомной молекулы: подобное поведение света ранее предсказывали теоретически, но его пока что не удавалось наблюдать на практике.

Михаил Лукин, один из авторов исследования, объясняет эффект ридберговской блокадой или дипольной блокадой атомов. Смысл этого давно известного явления заключается в том, что возбужденный атом мешает соседним атомам поглотить такой же квант, поэтому поглощение кванта возможно только на некотором расстоянии. Именно взаимодействие с атомами объясняет необычное поведение фотонов, говорит Лукин: сами частицы не приобрели вдруг массы или электрического заряда.

Термин «материя» определен достаточно плохо (так как точное определение такой категории в общем-то физикам и не нужно), однако чаще всего в физике под материей понимается все, что состоит из кварков и лептонов. Эти частицы, с одной стороны, не являются квантами полей, а с другой - имеют массу. Согласно такому определению то, что получили исследователи, можно назвать «состоянием материи» только с оговоркой.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 27 марта 2017
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Два года для развода
Сколько времени понадобится Британии, чтобы выйти из ЕС
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Фарту масти
Как простые русские парни становятся легендами киберспорта
Замороженная стволовая клетка человека Внутренние бомбы
Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Красный — новый черный
Зачем люди скупают допотопные компьютеры и свитеры Apple
Первый тест премиального «корейца» Genesis
Смог ли обновленный Genesis G80 догнать «немецкую тройку»? Спойлер: нет
Тест: когда появились «поворотники» и ночное видение?
Непроходимый тест на знание истории… автомобиля!
Место, где живут мозги
Как выглядят штаб-квартиры известнейших автомобильных компаний
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше