Sciencemag.cz
Doporučujeme
Máme dvě skleničky, jednu s vodou čirou a druhou zakalenou. Do obou vyšleme paprsek světla. V jaké z nich urazí delší dráhu?
Upřesnění: v neprůhledném roztoku nedojde k absorpci (je bezbarvý atd.), ale foton se bude odrážet od jednotlivých překážek, až sklenici opustí libovolným směrem. Čirým roztokem foton naproti tomu proletí po přímce. Přímka je určitě kratší než x-krát lomená čára, že?
Nikoliv. Stefan Rotter z Technické univerzity ve Vídni (Vienna University of Technology) a jeho kolegové již před třemi lety přišli s matematickým modelem, podle něhož jsou obě dráhy v průměru stejně dlouhé. Foton pohybující se po lomené čáře má totiž hned na začátku určitou pravděpodobnost, že jej srážky vyrazí ven ze sklenice cca v protisměru a v takovém případě urazí jen velmi krátkou vzdálenost. V průměru se pak obě dráhy rovnají – i když tento závěr je vysloveně antiintuitivní.
Nyní Romolo Savo a Stefan Rotter publikovali v Science článek o tom, že příslušný jev potvrdili i experimentálně; vodu do různého stupně zakalovali nanočásticemi (čím větší koncentrace nanočástic, tím větší rozptyl) a pak provedli samotné měření. Doba pohybu fotonu v kapalině se dala změřit pomocí charakteristického „jiskřivého efektu“ (sparkling).
Dosud jsme v textu pokládali foton za bodovou částici, ve skutečnosti je to současně vlna. Kupodivu ale ani tím se prý nic nemění, popsaný jev funguje i ve světě vlno-částicové duality. Ba co víc, platí pro šíření libovolné vlny, pro světlo v neprůhledné kapalině stejně jako pro rozptyl zvukových vln na drobných nečistotách ve vzduchu nebo dokonce i pro gravitační vlnu šířící se galaxií.
Zdroj: Phys.org
Poznámka PH: Předpokládám, že jev platí pro sklenici o kruhovém půdorysu. Kdyby nádoba měla tvar kvádru, záleželo by na poměru stran vzhledem ke směru namířeného paprsku…
