صفر شدن سرعت نور در نقاط استثنایی!

نور در مدت یک دقیقه توانایی سیر مسافتی معادل ۱۸میلیون کیلومتر را دارد. اگرچه آلبرت اینشتین معتقد بود هیچ چیزی در جهان نمی‌تواند با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند اما تصور صفر شدن سرعت نور را نیز نداشت. اکنون در پژوهشی که توسط گروهی از دانشمندان انجام شده، امکان صفر شدن سرعت نور به شکل نظری مورد مطالعه قرار گرفته که نتایج ٖآن، در آخرین شماره مجله‌ی  Physical Review Letters منتشر شده است. با دیپ لوک همراه باشید…

نور که در خلاء با سرعت ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند، می‌تواند به وسیله روش‌هایی مانند نوردهی درون بلورها و ابرهای فوق سرد اتم‌ها، کُند و حتی متوقف شود! در حال حاضر در یک پژوهش جدید، محققان به شکل نظری، روش جدیدی برای قرار دادن نور در حالت ایستا نشان داده‌اند. آنها در این روش نشان می‌دهند که نور در نقاط استثنایی (نقاطی که در آن دو حالت نور توسط محفظه‌ی فلزی با تقارن مشخص، به سمت یکدیگر آمده و درهم آمیخته می‌شوند)، متوقف خواهد شد. بر خلاف بسیاری از روش‌های دیگر که برای صفر شدن سرعت نور استفاده می‌شود، روش جدید توانایی عمل در گستره‌های متفاوت فرکانس‌ها و پهنای باند‌ها را دارد که مزیت مهمی برای برنامه‌های آینده در آهسته کردن سرعت نور است.

طبق گفته‌ی محققان، نقاط استثنایی را می‌توان در موج‌بَرها (waveguides) با یک روش ساده و با تغییر پارامترها (افزایش/کاهش) به طوری که دو حالت نوری با یکدیگر آمیخته شوند، تولید کرد. اگرچه نور در این نقاط استثنایی، متوقف می‌شود، اما در بیشتر سیستم‌ها، بخش بزرگی از آن از دست می‌رود. محققان نشان دادند این مشکل را می‌توان با استفاده از موج‌برهای با تقارن همزمان حل نمود. از آنجا که این تقارن، تضمین کننده‌ی تعادل میان بهره‌وری و اتلافِ نوری است، شدت آن، زمانی که به این نقاط استثنائی می‌رسد ثابت باقی مانده و دیگر اتلافی وجود نخواهد داشت.

دانشمندان نشان دادند با معکوس نمودن پارامترهای بهره‌وری/اتلاف به سادگی می‌توان نور متوقف شده را آزاد و سرعت آن را به سرعت طبیعی افزایش داد. مهم‌ترین ویژگی روش جدید، امکان تنظیم ساده‌ی پارامترهای بهره‌وری/اتلافِ نقاط استثنایی، برای کار در هر فرکانس دلخواه است. محققان همچنین انتظار دارند بتوان این روش را برای انواع دیگری از امواج، مانند امواج صوتی استفاده کرد. آنها قصد دارند در آینده این امکان را نیز بررسی کنند.