Fyzikom sa už podarilo preukázať zrýchlenie svetelných lúčov na rovných povrchoch, kde zrýchlenie spôsobilo, že lúče sledovali zakrivené cesty. Nový experiment však posunul hranice toho, čo sa dá ukázať v laboratóriu. Fyzici boli prví, ktorí demonštrovali zrýchlenie svetelného lúča v zakrivenom priestore. Namiesto pohybu po geodetickej ceste (najkratšia cesta na zakrivenom povrchu) sa lúč vychýlil z dráhy kvôli zrýchleniu.
Štúdia, publikovaná v časopise Physical Review X, „otvára dvere do novej oblasti zrýchleného výskumu lúčov. Doteraz sa zrýchlenie lúčov študovalo iba v médiu s plochou geometriou, napríklad v plochom voľnom priestore alebo vo vlnovodoch. V tomto dokumente optické lúče sledovali zakrivené dráhy v zakrivenom médiu, “hovorí Anatoly Patsik, fyzik z Izraelského technologického inštitútu.
Úspešný experiment, ktorý uskutočnili fyzici na Izraelskom technologickom inštitúte, Harvardskej univerzite a Harvardsko-Smithsonovskom astrofyzikálnom centre, zvýši výskumný potenciál pre ďalšie laboratórne štúdie javov, ako je gravitačné šošovky. Vedením takýchto experimentov v laboratóriu budú vedci schopní študovať javy predpovedané Einsteinovou teóriou všeobecnej relativity za starostlivo kontrolovaných podmienok.
Vedci najskôr urýchlili laserový lúč tým, že ho odrazili od modulátora priestorového svetla určeného na modulovanie amplitúdy, fázy alebo polarizácie svetelných vĺn. Odraz lúča z tohto zariadenia vtlačí na lúč špecifický priebeh vlny, ktorý sa zrýchli pri zachovaní jeho tvaru. Vedci potom namierili zrýchlený laser do vnútra žiarovky, ktorá bola namaľovaná tak, aby rozptyľovala svetlo a zviditeľňovala ju vedcom.
Vedci zistili, že lúč odklonený od lúča odklonil trajektóriu od geodetickej línie. Porovnaním tohto pohybu s lúčom, ktorý sa nezrýchľoval, zistili, že keď nedôjde k akcelerácii, lúč bude nasledovať priamku.
Tento výskum by mohol byť východiskovým bodom pre budúci výskum javov, ktoré spadajú pod Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity. Patsik uviedol, že „Einsteinove rovnice všeobecnej relativity určujú, okrem iného, vývoj elektromagnetických vĺn v zakrivenom priestore. Ukazuje sa, že vývoj elektromagnetických vĺn v zakrivenom priestore podľa Einsteinových rovníc je ekvivalentný šíreniu elektromagnetických vĺn v materiálnom prostredí, ktoré je opísané elektrickou a magnetickou citlivosťou, ktorá sa môže meniť v priestore. ““
Tento experiment by mal stimulovať rozvoj výskumu na tému gravitačných šošoviek a Einsteinových krúžkov, gravitačného modrého alebo červeného posunu a ešte oveľa viac. V budúcnosti vedci plánujú študovať, či sa plazmové lúče (v ktorých plazma osciluje namiesto svetla) môžu tiež zrýchliť v zakrivenom priestore.
Ilja Khel
Propagačné video: