Физики впервые запечатлели изображение световой частицы, демонстрируя взаимодействие света и материи.

Физики из Великобритании разработали новую компьютерную модель, чтобы выяснить, как происходит взаимодействие между светом и материей. Хотя это непростая задача, ученым удалось найти решение этой проблемы. В результате они впервые получили изображение, показывающее точную форму отдельного фотона, то есть частицы света. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters, сообщает IFLScience.

Свет и материя состоят из отдельных частиц. В то же время они существуют как в виде частиц, так и в виде волн. Это открытие разрешило давние споры, когда эксперименты показали, что свет действительно распространяется как волна, но также может быть представлен в виде фотонов.

В квантовой механике важно понимание взаимодействия между отдельными фотонами и материей. Это взаимодействие управляет множеством процессов, некоторые из которых являются основополагающими для технологий, с которыми люди сталкиваются каждый день.

Свет, распространяющийся через окружающую среду, предоставляет безграничные возможности для взаимодействия. Физики упрощают этот диапазон возможностей, создавая дискретный набор.

Таким образом, ученые смогли разработать модель взаимодействия между источником света и фотоном, а также исследовать, как фотон перемещается в отдаленное пространство. Новое моделирование также позволило впервые увидеть изображение формы отдельного фотона.

По словам физиков, с помощью расчетов им удалось преобразовать, казалось бы, нерешаемую задачу в вычисляемую. В результате, в качестве побочного продукта исследования взаимодействия света и материи, ученым удалось создать изображение частицы света, что до сих пор никто не делал.

Авторы исследования утверждают, что их моделирование можно применять в различных областях, от физики до материаловедения. Технологии, требующие взаимодействия между светом и материей, от телекоммуникаций до медицинских устройств, могут извлечь выгоду из понимания этого процесса.

Геометрия и оптические свойства окружающей среды оказывают значительное влияние на то, как излучаются фотоны, включая определение их формы и цвета, отмечают физики.

Новое исследование способствовало улучшению понимания обмена энергией между светом и материей, а также того, как свет излучается в близкое и отдаленное окружение.