Ученые придумали, как "запереть" свет внутри прозрачного материала

Коллектив ученых из России, Швеции и США теоретически предсказал очень необычное оптическое явление - виртуальное поглощение, предложив способ на время "запереть" свет внутри прозрачного материала, пишут "Вести" со ссылкой на результаты исследования, опубликованные в журнале Optica.

НОВОСТИНаука и образование

Рядом с Землей ученые обнаружили портал в иные миры

Любое вещество поглощает свет. Правда, не все делают это одинаково охотно. Уголь, например, поглощает почти весь падающий на него свет. Поэтому нашим глазам он и кажется черным. Прозрачное стекло тоже имеет некоторый, как говорят специалисты, коэффициент поглощения, но очень маленький. Львиная доля энергии света проходит через стеклянную пластину в сохранности.

Энергия поглощенного света обычно идет на нагревание материала. В этом смысле поглощение света необратимо: кусок, скажем, металла, поглотивший упавший на него свет, нельзя заставить "отдать" этот свет обратно, если только сам этот металл не нагреть до свечения.

Однако Денис Баранов, Алекс Краснок и Андреа Алью теоретически описали способ временно "запереть" свет внутри прозрачного материала, а потом выпустить его обратно. Открытый эффект авторы назвали виртуальным поглощением.

Ученые в своей работе рассматривают тонкий слой прозрачного диэлектрика, в котором практически полностью отсутствует поглощение. Постоянный поток света будет проходить сквозь него без потерь. Но, как показали расчеты физиков, все будет совсем не так, если заставить интенсивность падающего света меняться по экспоненте.

НОВОСТИНаука и образование

Ученые сняли на видео полет астероида, которым пугали землян

В этом случае вся энергия излучения будет накапливаться внутри прозрачного материала, не покидая его. В пресс-релизе исследования поясняется, что это происходит из-за нарушения унитарности матрицы рассеяния, хотя вряд ли такая фраза может сказать что-нибудь неспециалистам.

Пока энергия будет нарастать по экспоненте, кусок прозрачного материала для стороннего наблюдателя будет выглядеть абсолютно черным. Но, как только это нарастание прекратится, вся запасенная энергия покинет вещество.

"Теоретические результаты, полученные в этой работе, оказались очень контринтуитивными. Думаю, что никто из авторов до начала исследования не мог предположить, что с помощью прозрачной системы можно провернуть такой "фокус". Но сама математика подсказала нам дорогу к этому эффекту, и неизвестно, какие еще необычные явления скрываются за ширмой простой электродинамики", - прокомментировал открытие аспирант МФТИ Денис Баранов.

Достижение теоретиков может иметь и вполне практическое применение. Ведь фактически родился элемент памяти для света, который может быть использован в электронике будущего.