Възпроизвеждането на псевдогравитацията е възможно

Фотонните кристали огъват светлината така, сякаш тя е под въздействието на гравитацията

Ваня Милева Последна промяна на 19 октомври 2023 в 00:00 10130 0

Фотонни кристали огъват светлината

Кредит Tohoku University
Фотонни кристали огъват светлината

Според Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн ходът на електромагнитните вълни, като например светлината и терахерцовите електромагнитни вълни, може да бъде променен от гравитационни полета. Неотдавна учени теоретично доказаха, че е възможно да се създаде псевдогравитация чрез умишлено деформиране на кристали в зоната на по-ниската честота.

Група изследователи е проучила дали изкривяването на решетката във фотонни кристали може да предизвика псевдогравитационни ефекти. Те са манипулирали поведението на светлината така, сякаш тя е под въздействието на гравитацията.

В качеството си на "регулировчици на движението" на светлината в кристалите, специалните характеристики на фотонните кристали позволяват да се манипулира и контролира поведението на светлината. Те са изградени чрез многократно подреждане на два или повече различни материала, всеки от които има уникална способност да взаимодейства със светлината и да я забавя. Освен това фотонните кристали показват адиабатични промени, които предизвикват псевдогравитационни ефекти.

Чрез въвеждане на изкривяване на решетката, което постепенно нарушава равномерните разстояния между елементите, е нарушена решетъчната структура на фотонните кристали. Това променя слоестата структура на фотонните кристали, предизвиквайки изкривена траектория на лъча, която наподобява светлинен лъч, пътуващ покрай огромен астрономически обект като черна дупка.

По-конкретно, те са използвали терахерцови вълни и изкривен от силиций фотонен кристал с първична константа на решетката от 200 микрометра. Отклоняването на тези вълни е убедително доказано чрез експерименти.

изкривен фотонен кристалКонцептуално изображение на изкривен фотонен кристал и фотонен кристал. Кредит: K. Kitamura et.al.

"Подобно на начина, по който гравитацията огъва траекторията на обектите, ние измислихме средство за огъване на светлината в определени материали", заявява, професор Киоко Китамура (Kyoko Kitamura) от Факултета по инженерни науки на Университета Тохоку. 

"Подобно насочване на лъча в равнината в рамките на терахерцовия диапазон може да бъде използвано в 6G комуникациите. От академична гледна точка откритията показват, че фотонните кристали могат да използват гравитационните ефекти, което открива нови пътища в областта на гравитонната физика", обяснява соцент Масаюки Фуджита (Masayuki Fujita) от Университета в Осака.

Справка: Kanji Nanjyo, Yuki Kawamoto, Hitoshi Kitagawa, Daniel Headland, Masayuki Fujita, and Kyoko Kitamura. Deflection of electromagnetic waves by pseudogravity in distorted photonic crystals. Physical Review A. DOI: 10.1103/PhysRevA.108.033522

Източник: Replicating pseudogravity is possible, ТechЕxplorist

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !