A Birminghami Egyetem mutatta be azt, a Physical Review Letters folyóiratban közzé tett kutatást, amelyben segít megértenünk a foton viselkedését, annak feltételezhető alakján keresztül. A fotonokat, vagyis a fény elemi részecskéit atomok és molekulák bocsátják ki, de a környezetük alakítja őket. E kölcsönhatás természete magyarázza meg mindazokat a végtelennek tűnő lehetőségeket, amelyek alapján a fény egyáltalában létezhet, képes lehet terjedni, vagyis áthaladni a környezetén.

A kutatók most e lehetőségek szerint elkülönült csoportokat hoztak létre, majd ez alapján olyan átfogó modellt készítettek, amelyben sikerült megmagyarázni a foton és a kibocsátója közti kapcsolatot, valamint azt is, hogy miként képes magával vinni e részecske az e kapcsolatból származó energiát. Emellett a modell segítségével arról is képet alkothattak a szakemberek, hogy miként is nézhet ki maga a foton – ez látható a nyitóképünkön. Soha korábban nem sikerült ilyen képet alkotni a fotonról, most viszont a számítások afféle melléktermékeként születhetett meg.

Miért is fontos ez a felfedezés? Azzal, ha megértjük, miként lép a foton kölcsönhatásba a környezetével és az anyaggal, egyrészt új kutatási lehetőségek születnek a kvantumfizikával és anyagtudománnyal foglalkozók számára. Új technológiai megoldásokat lehet tervezni, amelyek forradalmasíthatják például a biztonságos kommunikációt, az adattitkosítást, de még a kórokozók felfedezését, vagy a kémiai reakciók molekuláris szintű irányítását is lehetővé teszik.

„A környezet geometriai és optikai tulajdonságai alapvető hatást fejtenek ki arra, milyennek is születik egy foton, beleértve a foton alakját, színét, s azt is, egyáltalában mekkora a valószínűsége a létezésének” – mondta Angela Demetriadou professzor, a kutatás résztvevője. Dr. Benjamin Yuen, a kutatás vezetője hozzátette, a munkájuk révén megérthetjük a fény és az anyag közti energiacsere folyamatát, illetve azt, miként juthat el a fény a kisugárzás révén a közeli és a távoli pontokra.

„Ezen információk nagy részét korábban csak zajnak vélték, azonban elképesztően sok adat kiolvasható, felhasználható belőle. Ezek megértése révén alapokat teremtettünk olyan, a fény és az anyag közti kölcsönhatások megtervezéséhez, amelyekkel hatékonyabb szenzorokat, jobb fotovoltaikus elemeket hozhatunk létre, és hozzájárulhatunk a kvantum alapú számításokhoz.”

The post Ilyennek képzelhetjük el a fotont first appeared on National Geographic.