Jak nebyl stvořen světelný meč

29. September 2013 | Technologie

Více jak tři desetiletí uběhly od doby, kdy v prvním filmu ze série Star Wars spustil mladý Luke Skywalker s typickým zadrnčením světelný meč. Nicméně způsob, jakým rytíři řádu Jedi dokázali uvěznit laserový paprsek ve formě pastelově zbarvené tyče, se nedozvěděli diváci ani v pěti následujících filmech série. Spojeným týmům vědců z americké MIT a Harvardu se nyní podařilo laserový paprsek zkrotit a obdařit jej vlastnostmi jako v kultovním snímku. Stačilo jim „pouze“ vyvrátit platnost několika nedotknutelných axiomů fyziky.

Doposud se soudilo, že světelné částice, fotony, mají nulovou klidovou hmotnost. Proto nejsou za žádných okolností schopny vzájemně se spojovat a samy o sobě mohou existovat pouze v pohybu. Vědci však dokázali v uměle vytvořeném prostředí fotony přinutit reagovat mezi sebou, aby dvě částečky společně vytvořily jakési hmotné světelné molekuly, což podle dosavadních poznatků bylo nemožné.

Laser se vědcům podařilo lapit do mračna atomů rubidia, které ve vakuu zmrazili téměř k hranici absolutní nuly (teplota 0 Kelvinů, tedy -273,15 stupňú Celsia). Poté do oblaku za použití extrémně slabého laseru vypustili jednotlivé fotonové částice. Působením jevu nazývaného Rydbergova blokáda se jednotlivé částečky zpomalily natolik, aby mezi nimi vzniklo dočasné spojení.

Spojení laseru je tedy dosud dočasné a na mikroskopické úrovni, ale podle Michajla Lukina, vedoucího harvardské části vědecké skupiny, není přirovnání k světelnému meči samoúčelné. Podle něj takto spojené části mají podobné vlastnosti jako ve filmu. Při nárazu o podobnou světelnou částici by se od sebe světelné molekuly odrazily místo toho, aby jedna druhou pronikla. Stejně tak by předmět vytvořený větším množstvím světelných molekul měl teoreticky udržovat svůj původní tvar i při kolizí s cizím objektem.

Navzdory slibným vlastnostem fotonových spojení však není cílem vědecké skupiny vytvořit ikonickou zbraň řádu Jedi. Tyto dosud neviděné částice vytváří skupina ve snaze vyzkoušet různé možnosti využití fotonů jako nosičů kvantově zpracovaných informací použitelných v kvantových počítačových procesorech.
gmb