Fizikai sugeba apskaičiuoti jėgą, kurią šviesa daro materijai

Ilgą laiką, maždaug 150 metų, mūsų mokslininkai tai žinojo šviesa daro spaudimą materijai, su kuria ji sąveikauja. Deja, ir, matyt, taip jis buvo oficialiai paskelbtas, iki šiol nežinojome metodo, kuriuo galėtume išmatuoti šią jėgą.

Visų šių tyrimų problema yra ta, kad fotonas kaip pats neturi masės, tačiau jis turi impulsą ir, kaip jūs tikriausiai galvojate, šis momentas daro jėgą objektui, su kuriuo jis sąveikauja. Šią hipotezę apie 1619 metus suformulavo vokiečių astronomas ir matematikas Johanesas Kepleris.

Keppleris pirmasis kalbėjo apie spaudimą, kurį šviesa daro materijai

Kalbant šiek tiek išsamiau, ypač jei norite susipažinti su šia teorija, ji suformuluota traktate Autorius Cometi to paties Johanneso Keplerio dėka pavyko paaiškinti, kodėl saulės spinduliai sukelia slėgį, bet kurios kometos uodega visada tolsta nuo pačios Saulės vietos.

Įdomu tai, kad škotų fizikas Jamesas Clerkas Maxwellas suformulavo tik 1873 m Traktatas apie elektrą ir magnetizmą kad tai lėmė impulsas. Jų tyrime buvo daroma prielaida šviesa turi būti elektromagnetinės spinduliuotės forma, kuri vykdo impulsą ir daro slėgį. Išsamiai pasakykite, kad šis darbas buvo pagrindinis vėlesnio Einšteino darbo apie reliatyvumą pagrindas.

Kaip neseniai komentavo inžinierius Kennethas chau iš Britanijos Kolumbijos universiteto (Kanada) Okanagano miestelio:

Iki šiol nebuvome nustatę, kaip šis impulsas virsta jėga ar judesiu. Visa tai todėl, kad šviesos nešamo impulso kiekis yra labai mažas ir mes neturime pakankamai jautrios įrangos šiai problemai išspręsti.

Šiuo metu žmogus neturi reikiamos technologijos, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti impulsą, kurį šviesa patenka į daiktą

Kadangi techniniu lygiu neturime reikiamų technologijų šiam impulsui matuoti, fizikų ir inžinierių komanda nusprendė sukurti prietaisą, kuris veidrodžio naudojimas matuoti fotonų skleidžiamą spinduliuotę. Idėja yra šaudyti lazerio impulsus į veidrodį, kad jis grąžintų elastingų bangų, judančių per jo paviršių, seriją, kurias aptinka daugybė akustinių jutiklių.

Pagal žodžius Kennethas chau:

Mes negalime tiesiogiai išmatuoti fotono impulso, todėl mūsų požiūris buvo aptikti jo poveikį veidrodyje “.klausydamasis„elastingos bangos, kurios praėjo. Mes galėjome atsekti tų bangų charakteristikas iki impulso, kuris yra pačiame šviesos pulse, kuris atveria duris galutinai apibrėžti ir modeliuoti, kaip šviesos impulsas egzistuoja medžiagose.

Laukia dar daug darbo, nors šio tyrimo siūlomos galimybės yra daug

Šiuo metu dar reikia daug nuveikti, kad užtikrintume, kaip toli galime nuvesti tokį tyrimą, nors, pasak jame dirbančių žmonių, prie jo galima priprasti pagerinti saulės burių technologiją, erdvėlaivių varymo be variklio metodas, kuris tiksliai panaudotų slėgį, kurį saulės spinduliuotė daro ant burės, o ne vėjas.

Kita vertus, mums tikrai gali padėti žinoti, kokį slėgį objektas, ant kurio krenta, gali sukelti šviesa susikurkite geresnius optinius pincetus, metodas, kuris šiandien naudojamas neįtikėtinai mažoms dalelėms sulaikyti ir manipuliuoti. Norėdami sužinoti apie dydį, kuris yra manipuliuojamas šia technika, pasakykite, kad mes kalbame apie vieno atomo svarstykles.

Pagal Kennethas chau:

Mes dar nesame ten, bet atradimas šiame darbe yra svarbus žingsnis, ir aš džiaugiuosi matydamas, kur jis mus veda toliau.