Фізики здатні розрахувати силу, яку світло діє на речовину

Протягом тривалого часу, приблизно приблизно 150 років, наші вчені знали це світло чинить тиск на речовину, з якою воно взаємодіє. На жаль і, мабуть, саме так вона була офіційно опублікована, до цього часу ми не знали методу, за допомогою якого могли б виміряти цю силу.

Проблема всіх цих досліджень полягає в тому, що фотон як такий не має маси, але він має імпульс, і, як ви, напевно, думаєте, цей імпульс надає силу на об'єкт, з яким він взаємодіє. Ця гіпотеза була сформульована близько 1619 року німецьким астрономом і математиком Йоганнесом Кеплером.

Кепплер першим заговорив про тиск, який світло справляє на речовину

Заглиблюючись трохи детальніше, особливо якщо ви хочете ознайомитися з цією теорією, вона сформульована в трактаті Кометі і завдяки тому самому Йоганнесу Кеплеру вдалося пояснити причину, чому сонячне світло є причиною, коли здійснює тиск, що хвіст будь-якої комети завжди віддаляється від місця розташування самого Сонця.

Цікаво, що лише в 1873 р. Шотландський фізик Джеймс Клерк Максвелл сформулював Трактат про електрику та магнетизм що це було через імпульс. В їх дослідженні передбачалося, що світло має бути формою електромагнітного випромінювання, яке несе імпульс і чинить тиск. Як подробиці скажімо, що ця робота послужила фундаментальною основою для подальшої роботи Ейнштейна з відносності.

Як нещодавно прокоментував інженер Кеннет Чау з містечка Окананаган Університету Британської Колумбії (Канада):

До цього часу ми не визначали, як цей імпульс перетворюється на силу чи рух. Це все тому, що кількість імпульсу, який несе світло, дуже мала, і ми не маємо достатньо чутливого обладнання для вирішення цієї проблеми.

На даний момент у людини немає необхідних технологій для безпосереднього вимірювання імпульсу, який спрацьовує при попаданні на предмет

Оскільки на технічному рівні у нас немає необхідної технології для вимірювання цього імпульсу, команда фізиків та інженерів вирішила створити пристрій, який використання дзеркала для вимірювання випромінювання фотонів. Ідея полягає в тому, щоб стріляти лазерними імпульсами в дзеркало так, щоб воно повертало ряд пружних хвиль, які рухаються по його поверхні і виявляються низкою акустичних датчиків.

За словами с Кеннет Чау:

Ми не можемо безпосередньо виміряти імпульс фотона, тому наш підхід полягав у виявленні його ефекту в дзеркалі '.ескучандо'пружні хвилі, які пройшли через нього. Ми змогли простежити характеристики цих хвиль назад до імпульсу, який знаходиться в самому світловому імпульсі, що відкриває двері для остаточного визначення та моделювання того, як імпульс світла існує в матеріалах.

Попереду ще багато роботи, хоча можливостей, запропонованих цим дослідженням, багато

На даний момент ще багато роботи ще потрібно зробити, щоб з упевненістю знати, як далеко може завести нас таке розслідування, хоча, на думку людей, які працюють у ньому, воно могло б бути використано для вдосконалити технологію сонячного вітрила, метод рушія без двигуна для космічних кораблів, який точно використовував би тиск, який сонячне випромінювання чинить на вітрило замість вітру.

З іншого боку, знання з упевненістю тиску, який може надавати світло на предмет, на який воно падає, може нам допомогти отримати кращий оптичний пінцет, метод, який сьогодні використовується для захоплення та маніпулювання неймовірно дрібними частинками. Щоб отримати уявлення про розмір, яким маніпулюють за допомогою цієї техніки, скажімо, що мова йде про масштаби одного атома.

За Кеннет Чау:

Ми ще не там, але відкриття в цій роботі є важливим кроком, і я радію бачити, куди це призведе нас далі.