В США использовали теорему 350-летней давности, чтобы найти новые свойства света

Исследователи из Stevens Institute of Technology нашли новую связь между двумя основными представлениями о свете: как о волне и как о частице. Сделать открытие помогли научные труды Исаака Ньютона и Христиана Гюйгенса.

Новое исследование, проведенное ассистентом профессора физики Сяофэн Цянем и опубликованное в журнале Physical Review Research, доказывает, что степень неквантовой запутанности световой волны находится в прямой связи с ее степенью поляризации. По мере роста одной, другая убывает, что позволяет непосредственно выводить уровень запутанности из уровня поляризации и наоборот.

Команда Цяня использовала механическую теорему, разработанную Христианом Гюйгенсом после дебатов с Исааком Ньютоном в 1673 году для объяснения, как энергия, необходимая для вращения объекта, меняется в зависимости от массы объекта и оси, вокруг которой он вращается. Команда адаптировала эту теорему для объяснения работы света, рассматривая интенсивность света как эквивалент массы физического объекта. Они сопоставили эти измерения с координатной системой, которую можно было интерпретировать с использованием теоремы.

В результате открылись новые связи между свойствами световой волны, включая то обстоятельство, что запутанность и поляризация стоят в прямой взаимосвязи друг с другом.

Сяофэн Цянь заявил: «Мы знали более столетия, что свет иногда ведет себя как волна, а иногда как частица, но совмещение этих двух рамок оказалось чрезвычайно сложным. Наша работа не решает эту проблему, но она показывает, что между концепциями волны и частицы существуют глубокие связи, не только на квантовом уровне, но и на уровне классических световых волн и систем с точечной массой».

Это открытие может иметь важные практические последствия, позволяя выводить сложные и трудномеряемые свойства оптических и даже квантовых систем из более простых и надежных измерений интенсивности света. Кроме того, результаты исследования подсказывают возможности использования механических систем для имитации и лучшего понимания странных и сложных свойств квантовых волновых систем.

Читайте также:

Ученые выявили прямую закономерность между количеством психических расстройств у людей и разнообразием птиц в этой местности.

Британские ученые зафиксировали, что пчелы начали просыпаться раньше после зимней спячки, что чревато рассинхронизацией с растениями, которыми они питаются.

Ученые наконец-то выяснили, почему коты переминают лапами.