С какой силой свет давит на поверхность? Эта проблема волнует ученых уже давно.
Наверняка каждый из нас знает, что такое фотон. Это, наверное, самая широко известная элементарная частица. Ну, может еще бозон Хиггса, может с ним поспорить, но это просто следствие частого упоминания за последние годы. :)
Фотон не имеет массы покоя, он существует только в движении со скоростью света. В привычной и интуитивно понятной нам физике импульс, передаваемый предметом, зависит от его скорости и массы. Но тут массы нет, а переносимая энергия определяется только длиной световой волны.
Но фотон настолько мал и сила его воздействия настолько ничтожна, что измерить этот импульс пока не представлялось возможным. Наши современные приборы не обладают достаточным для этого уровнем чувствительности. И вот, наконец, группа ученых и инженеров из Канады, Словении и Бразилии разработали методику как мы можем провести измерения для единичного фотона.
Они построили вокруг зеркала конструкцию, защищающую от внешнего воздействия и установили туда акустические сенсоры. Испускаемые лазером импульсы, вызывают волны на поверхности зеркала. Движение этих волн и улавливают акустические сенсоры.
Звучит, как всегда, элементарно. Дьявол в деталях.
Зная характеристики лазера и измерив характеристики волн можно, наконец, смоделировать и определить характеристики фотона.
Фотона, Карл, единичного фотона! Я в восхищении! :)
Исследование было опубликовано в Nature Communications.
Подписывайтесь на IMHOscience. Каждый день что-то интересное!
Источник вдохновения: https://www.sciencealert.com/photon-momentum-radiation-pressure-measured-light-matter-interaction