Naşterea, viaţa şi moartea unui foton urmărite de o echipă de oameni de ştiinţă francezi

O echipă de fizicieni francezi a anunţat miercuri că a reuşit să urmărească viaţa unui foton, particula elementară de lumină, de la naşterea sa pană la moarte, detectandu-i prezenţa de peste o sută de ori într-o perioadă de timp de o jumătate de secund ă, informează AFP recepţionată de Rompres. Experimentul nu a fost deloc simplu: dacă este foarte uşor să observi o particulă de materie obişnuită, simpla încercare de a măsura masa unui foton duce la distrugerea acestuia. ''Fotonii sunt uşor de detectat. Aveţi în faţa ochilor fotoni în fiecare secundă în care vă uitaţi la ecranul calculatorului, dar nu îi vedeţi decat o dată şi astfel nu puteţi face decat o analiză 'postmortem' a unui fotom. Noi am reuşit însă o analiză 'in vivo'. L-am observat viu'', a explicat unul dintre autorii studiului, Jean-Michel Raimond, om de ştiinţă la laboratorul Kastler Brossel din cadrul Université Paris VI. Acest studiu a fost publicat de revista britanică Nature. Avand în acelaşi timp caracteristicile particulelor de materie dar şi pe cele ale undelor electromagnetice, fotonul se deplasează în spaţiu cu viteza luminii, fapt ce complică foarte mult lucrurile pentru cei care doresc să-l studieze. Capturarea unui foton era visul lui Albert Einstein care obişnuia să spună, făcand trimitere la caracteristicile de materie le acestuia, că: ''dacă reuşiţi să ţineţi un foton într-o cutie veţi putea să cantăriţi cutia şi să constataţi că fotonul se află acolo''. Experimentul nostru se apropie într-o oarecare măsură de cuvintele lui Einstein, a mai comentat Jean-Michel Raimond pentru AFP. ''Cutia'' folosită de oamenii de ştiinţă francezi este o cavitate cu cu pereţii formaţi din oglinzi superconductoare. În medie un foton a rămas captiv în acest mediu timp de 0,13 secunde - timp care de altfel i-ar fi fost suficient pentru a parcurge o zecime din distanţa de la Pămant la Lună. Pentru a număra fotonii pătrunşi în mediul de experiment oamenii de ştiinţă folosesc de obicei senzorii de lumină care măsoară energia degajată de particula ce-i loveşte. Dar în urma acestei coliziuni fotonul ''moare'' iar pană în prezent nimeni nu a reuşit să urmărească un singur foton în diferitele etape ale vieţii sale. În acest scop echipa de oameni de ştiinţă de la laboratorul Kastler Brossel a dirijat un flux de atomi de rubidiu în mediul de experiment. Fiecare dintre aceşti atomi funcţionează ca un mic acasa.ro /orologiu" title="orologiu">orologiu a cărei pendulă este constituită de electroni. Deşi extraordinar de slab în intensitate, campul electric al fotonului a reuşit să încetinească frecvenţa acestei pendule. Pentru a fi siguri de prezenţa aceluiaşi foton în experiment este suficient apoi să se compare cu ajutorul unui ceas atomic de mare precizie diferenţa de frecvenţă dintre atomul de rubidiu introdus în mediul de experiment şi un atom de rubidiu folosit ca martor în experiment şi care nu a fost în contact cu particula de lumină. Pentru fizicianul german Ferdinand Schmidt-Kaler acest experiment constituie un nou pas important în direcţia obţinerii supercalculatoarelor viitorului, nişte calculatoare cuantice care vor stoca şi vor transfera informaţia cu ajutorul unor fluxuri de lumină.