Haben wir wirklich das Licht fungieren gleichzeitig als ein Teilchen und Welle gesehen?

Vor einigen Wochen im Internet beleuchtet mit dem bunten Bild oben gezeigt, begleitet von Schlagzeilen, die behaupten, dass Physiker das außergewöhnliche erreicht hatte: Wir hatten es endlich geschafft, Licht als Teilchen und Welle gleichzeitig zu sehen. (Ihre Freunde bei Giz berichtet es auch.) Aber... es ist nicht genau wahr.

Wie Ben Stein von innen Wissenschaftsnachrichten erklärt, was die Studie vor kurzem in Nature Communications veröffentlicht tatsächlich tat, war, zeigen uns eine Reihe von Photonen – die Elementarteilchen des Lichtes — abgebildet zusammen mit einigen als Partikel und andere als Wellen.

Quantenphysik, der Zweig der Physik, die bringt uns knifflige Konzepte von Multiverses und Partikeln, die vorhanden sind an zwei Orten gleichzeitig, schlägt auch vor, dass jedes Objekt in unserem Universum, auf der elementarsten Ebene eine Doppelnatur hat. Licht, kann beispielsweise als ein Teilchen oder eine Welle abhängig von seiner Umgebung dienen. Aber, Physiker haben bisher nur in der Lage, Bild leicht in ein Gewand oder andere.

Wissenschaftlern ist nun auf Bild Photonen benimmt sich wie Teilchen und Welle gleichzeitig gelungen. Aber! Wir haben nicht die gleichen Photonen benimmt sich wie Teilchen und Welle gleichzeitig abgebildet. Stein bricht das Experiment für uns:

Die Forscher eine Welle auf eine superdünne "Nanodraht" mit eine Dicke gemessen in Nanometer oder Milliardstel Meter gefangen. Es ist eine stehende Welle, wie eine Vibration einer Gitarrensaite, mit Höhen und tiefen, die in der gleichen Position bleiben.

Um genau zu sein, ist es nicht unbedingt eine Lichtwelle, wie die Schlagzeilen vermuten lassen. Es ist eigentlich ein Hybrid von einer Lichtwelle, tanzen auf den Draht und eine elektromagnetische Welle auf der Drahtoberfläche glitt von geladenen Teilchen bewegen entlang des Drahtes produziert. Sie sind irgendwie an der Hüfte verbunden. Diese zusammengesetzten Objekts ist bekannt als ein Surface Plasmon-Polariton und erfahren Sie mehr über ihn auf Wikipedia.

Der Einfachheit halber betrachten wir es nur um eine Lichtwelle zu sein. Für die Zwecke dieser Diskussion ist es egal, wenn die Welle ist aus Photonen oder ein Hybrid-Objekt. Es verhält sich wie eine Welle.

Aber wenn die Forscher Elektronen an den Nanodraht ausgelöst, die Elektronen manchmal beschleunigt durch bestimmte Mengen, darauf hinweist, dass sie einzelne Photonen aus dem Draht aufgenommen. Wie kann Licht Verhalten sich wie Wellen und Teilchen gleichzeitig?

Die Antwort ist, dass das Licht von vielen verschiedenen Photonen gemacht wurde. Jeder von ihnen verhielt sich separat. Die Forscher beobachteten einige benimmt sich wie Teilchen, Photonen und andere benimmt sich wie Wellen. Beide Arten gleichzeitig Imaging ist zum ersten Mal in ihrem Experiment, was geschah.

Noch eine sehr coole Studie, nur nicht so weltbewegend wie wir dachten. Steins vollständige Erklärung lesen Sie in Science über.