Эксперимент показал, что сам свет отбрасывает тень

Новый эксперимент продемонстрировал нечто, что кажется физически невозможным — сам свет отбрасывает тень. Концепция тени настолько устоялась в нашей жизни, что кажется странным видеть её на поверхности, где объект вроде газа или жидкости обычно блокирует входящий свет. Однако учёные направили на лазер другой источник света, получив такой странный оптический эффект.

Как пояснили исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке, в реальной жизни световой меч из «Звёздных войн» не столкнулся бы с другим мечом, — вместо этого лазерные лучи проходят сквозь друг друга. Однако учёные нашли способ заблокировать один лазерный луч другим, что привело к появлению тени.

Ключевым ингредиентом оказался рубиновый куб. Когда специалисты ударили по этому кубу лучом зелёного лазерного света, одновременно подсветив его синим лазером сбоку, атомы заблокировали синий свет, что создало тень. Эффект сработал благодаря оптической интриге: когда зелёный лазер попадает на рубин, он увеличивает количество синего света, поглощаемого кристаллом. И когда этот синий свет затем попадает на экран позади него, он оставляет более тёмный контур от зелёного лазера. Световые волны, проходящие через материал, соединяются с его атомами, создавая квазичастицы под названием поляритоны. Именно поляритоны отбрасывают тень, поскольку они обладают массой.

Команда утверждает, что эта проекция вполне соответствует нескольким критериям тени: её можно увидеть невооружённым глазом, она следует контурам поверхности, на которую падает, и повторяет положение зелёного лазерного луча. Она даже обеспечивает максимальный контраст около 22% — эквивалент тени, которую отбрасывает дерево в солнечный день.