reklama
Věda

Jsou kvantové fluktuace měřitelné?

Jsou kvantové fluktuace měřitelné?

Kvantové fluktuace vakua byly až doposud považovány za neuchopitelné a jejich přímé měření nebylo proveditelné. Švýcarští fyzici však nyní na tomto poli sklidili obrovský úspěch, když se jim podařilo změřit výkyvy elektromagnetického pole pomocí elektrooptického detektoru. Celé zařízení museli zmrazit na mínus 269 °C.

Prázdnota, nebo také vakuum, není podle kvantové teorie zase až tak prázdná. Objevují se v ní totiž tzv. kvantové fluktuace elektromagnetického pole. Vědecký tým pod vedením Jérôma Faista ze Spolkové vysoké technické školy v Curychu (ETHZ) přišel s postupem, který umožňuje tyto výkyvy detailněji charakterizovat.

K výzkumu jim posloužil elektrooptický detektor skládající se z krystalu, ve kterém může elektrické pole svým působením vyvolat rotaci polarizačního záření.

Tímto způsobem zanechá elektrické pole zřetelnou stopu ve tvaru světelné vlny polarizovaného záření.

Kvantová fyzika se zabývá zkoumáním mikrosvěta – částic, atomů a různých procesů.

Nic není nemožné V průběhu experimentu se podařilo docílit protékání dvou velmi krátkých laserových pulzů krystalem ve dvou zcela odlišných bodech a v poněkud jiných časech. Z měření jimi vytvořeného polarizovaného světla bylo možné odvodit elektrická pole fluktuací vakua.

„Výkyvy ve vakuu elektromagnetického pole mají zřetelně patrné důsledky a mimo jiné jsou zodpovědné za to, že atom může spontánně vyzařovat světlo,“ vysvětluje spoluautorka studie Ileana-Cristina Benea-Chelmus z Harvardovy univerzity. Benea-Chelmus dále tvrdí, že změřit něco takového ve vakuu je na první pohled nemožné. Tradiční detektory záření, např.

fotodiody, jsou založeny na principu, že lehké částice – a tedy i energie – jsou absorbovány detektorem.

Z vakua, jež představuje nejnižší energetický stav fyzikálního systému, však nelze žádnou další energii extrahovat.

Fluktuace vakua elektromagnetického pole lze změřit pomocí laseru.

Vědci posouvají hranice Badatelé celé zařízení ochladili na mínus 269 °C. Tento krok byl proveden z velice jednoduchého důvodu, a to aby se zajistilo měření elektrických polí kvantových fluktuací vakua a nikoli polí, jež vzešla z tepelného záření černého tělesa.

Postup zajistí, že při tak nízké teplotě nezůstanou v přístroji žádné fotony tepelného záření, tudíž by veškeré fluktuace v elektrických polích měly pocházet výhradně z vakua.

I tak se však jedná o měření, které stojí již na hranici současných možností.

Pojem fluktuace jako takový označuje nepravidelný a nesourodý pohyb z místa na místo, nejběžněji se užívá pro nepravidelné změny dané veličiny.

Další dveře se otevírají Do budoucna je v plánu měření dalších případů kvantových fluktuací vakua. Pozornost bude kladena např. na přítomnost silných reakcí mezi fotony a hmotou. K tomu dochází např. v optickém rezonátoru – dutině obklopené odrazovými plochami s pasivním dielektrickým prostředím -, v němž by podle odborných teoretických výpočtů mělo být přítomno mnoho virtuálních fotonů, jež vnikly kvantovými fluktuacemi.

Více z Věda

Věra Čáslavská v Národním muzeu

Věda24.6.2022

Pro zbrusu novou trať v Miami vybíralo Pirelli pneumatiky pomocí simulace

Věda21.6.2022

Kardiologové se připravují na boom infarktů a selhání srdce

Věda17.6.2022

Na darknetu se hesla a přihlašovací údaje prodávají za pár desítek dolarů

Věda14.6.2022

Proč šediví vlasy?

Věda10.6.2022

Rodný dům otce genetiky Mendela odhalí, jak žil

Věda7.6.2022

Z kuřecích zbytků vznikají probiotika pro psy

Věda3.6.2022

Nerecyklovatelné plasty nemusí končit ve spalovnách, oceánech či na skládkách, umíme z nich vyrábět vodík

Věda31.5.2022

Rozmnožování dvou tisíc bolenů v Želivce právě vrcholí

Věda27.5.2022
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pes nebo vlk? Sibiřský permafrost skrýval 18 000 let staré štěně
epochaplus.cz

Pes nebo vlk? Sibiřský...

Kdy si člověk ochočil psa? Kdy divoký vlk začal...
Kotník dokáže zkomplikovat pohyb
panidomu.cz

Kotník dokáže zkomplikovat...

Pohybový aparát: kosti, klouby, svaly a šlachy slouží...
Osvěžující Chandon Garden Spritz
iluxus.cz

Osvěžující Chandon Garden...

Léto je jako stvořené pro svěží chutě a...
Konečně tedy budu babička!
skutecnepribehy.cz

Konečně tedy budu babička!

Už jsem se bála, že mě...
Pozvání do interiérové krajiny
rezidenceonline.cz

Pozvání do interiérové krajiny

Barcelonský byt je ojedinělý útulnými zákoutími,...
Katedrála v Chartres: aplikovaná věda v období gotiky
21stoleti.cz

Katedrála v Chartres:...

Řekne-li se katedrála Notre-Dame, každý si vybaví...
Stále nevysvětlená světla
enigmaplus.cz

Stále nevysvětlená světla

Marfa Lights: První historická zmínka o tzv. Marfa...
O původu zvyků: Potlesk, prosím!
epochaplus.cz

O původu zvyků: Potlesk,...

Denně se setkáváme se zvláštními gesty,...
Utajila před mužem nevěru?
nasehvezdy.cz

Utajila před mužem nevěru?

JANA ŠVANDOVÁ (74) si...
Chystá se Petruchová Borhyové zničit její kariéru?
nasehvezdy.cz

Chystá se Petruchová Borhyové...

Kdo by to byl řekl,...
Suchdol nad Lužnicí: Koupání v pískovně
epochanacestach.cz

Suchdol nad Lužnicí: Koupání...

Ve výčtu aktivit, na...
Zeleninová polévka s červenou čočkou a rajčaty
tisicereceptu.cz

Zeleninová polévka s červenou...

Pro zasycení i zahřátí po návratu z mrazivého...