I to nie tylko w dużej skali, ale również bardzo małej, na poziomie kwantowym. Oddziaływania światła i materii w tym tajemniczym świecie stanowiły cel zainteresowania autorów publikacji, która trafiła na łamy Physical Review Letters. Najważniejszy pozostaje natomiast fakt, że zorganizowane eksperymenty dostarczyły informacji na temat fotonów w szczegółach, o jakich do tej pory nie mogło być mowy.
Czytaj też: Fizyka codzienności. Co naprawdę czujemy dotykając różnych materiałów?
Prowadzone badania miały wykazać, w jaki sposób fotony są emitowane przez atomy lub cząsteczki, a następnie kształtowane przez środowisko, w którym się znajdują. Z jednej strony możliwości dotyczące rozprzestrzeniania się światła wydają się nieograniczone, natomiast z drugiej interakcje fotonów z otoczeniem sprawiają naukowcom bardzo wiele trudności. Fizycy, krótko mówiąc, mają problem z modelowaniem tych mechanizmów.
Ale ostatnie działania przedstawicieli Uniwersytetu w Birmingham najwyraźniej przyniosły oczekiwane od dziesięcioleci skutki. Stworzony przez nich model opisuje nie tylko interakcje między fotonem a emiterem. Odrębnym aspektem jego funkcjonowania jest dostarczanie informacji na temat tego, jak energia wygenerowana za sprawą tej interakcji może się przemieszczać. W ostatecznym rozrachunku członkowie zespołu badawczego zaserwowali nam prawdziwą bombę: wizualizację ukazującą wygląd fotonu.
W toku prowadzonych eksperymentów, których celem było zgłębianie sekretów interakcji na linii światło-materia fizycy byli w stanie ujawnić kształt fotonu
Sami zainteresowani podkreślają, że taki sukces jest czymś, czego do tej pory w fizyce nie było. Nawet istotniejszy pozostaje fakt, iż dokonane postępy powinny utorować drogę do dalszych przełomów, choćby w zakresie badania materiałów. W grę wchodzą między innymi nowe technologie nanofotoniczne. Wśród ich zastosowań wymienia się komunikację przyszłości, detekcję patogenów czy też kontrolowanie reakcji chemicznych na poziomie molekularnym.
Czytaj też: Niesamowity mikroreaktor zamienia dwutlenek węgla w cenne paliwo. Rewolucja dzieje się na naszych oczach
Benjamin Yuen, jeden z autorów ostatnich badań, wyjaśnia, że przeprowadzone działania pozwalają lepiej zrozumieć wymianę energii między światłem a materią. Poza tym dostarczają informacji na temat tego, w jaki sposób światło promieniuje do swojego bliskiego i dalekiego otoczenia. Przez długi czas takie emisje uznawano raczej za szum aniżeli coś, co mogłoby zostać praktycznie wykorzystane, ale nowe postępy pokazują, że to kompletna nieprawda. Poznawanie sekretów interakcji na linii światło-materia powinno dać w przyszłości całą gamę praktycznych zastosowań.