Zinātniekiem izdevies 1200 reizes palēnināt gaismas ātrumu. Ierīces, kuras palēnina gaismu, palīdzēs vienkāršot operācijas ar gaismas impulsiem un paātrināt interneta darbību.

ASV Kalifornijas un Brighemas universitāšu fiziķu grupa, kura par savu darbu informēja publikācijā izdevumā „Nature Photonics”, nekādus fundamentālus dabas likumus, protams, nav mainījusi. Gaismas ātrums vakuumā joprojām ir universāls un pastāvīgs lielums, savukārt tas, ka vielās gaisma izplatās lēnāk nekā vakuumā, ir zināms jau sen. Vienlaikus tik iespaidīgs palēninājums ir panākts pirmoreiz, jo, piemēram, parastajā stiklā gaismas ātrums palēninās apmēram 1,5-2 reizes (atkarībā no stikla sastāva).

 

Veidi, kā palēnināt gaismas ātrumu, tiek meklēti ne tikai tādēļ, lai apmierinātu fiziķu ziņkārību. Pētījumi šajā jomā var palīdzēt arī speciālistiem, kuri strādā pie pilnīgi praktiskiem uzdevumiem, piemēram, cenšas paātrināt datortīklu darbības ātrumu. Tā kā interneta sakaru pamats ir optiskās šķiedras kabeļi, pa kuriem tiek nosūtīti gaismas impulsi, tad var teikt, ka izpratne par faktoriem, kuri ietekmē gaismas ātrumu, var izrādīties derīga ikvienam interneta lietotājam.

Izklausās paradoksāli, bet viens no interneta „bremzēšanas” iemesliem ir ekstrēmais gaismas ātrums optiskajās šķiedrās. Piemēram, 10 tūkstošus kilometru lielu attālumu (ar gaismas ātrumu stiklā 200 000 km sekundē) impulss noskries sekundes divdesmitajā daļā, tomēr vēstījums tik ātri neparādīsies. Ja kavēšanās pirmās 50 milisekundes ir saistītas ar kabeli, tad pie pārējās kavēšanās ir vainojams signālus apstrādājošais aprīkojums.

Optisko signālu, īsu gaismas zibsni, ir nepieciešams pārveidot par elektrisko impulsu. Pēc tam impulsu ķēdīti vajag izanalizēt un nosūtīt tālāk, atkal pārvēršot par optisko signālu. Šīs pārveides nākas atkārtot vēlreiz, kad, piemēram, pieprasījuma www.pok.lv vietā pa kabeļiem sāk skriet informācijas paketes, kuras satur rakstus, ilustrācijas un video (kuru parasti atsevišķi jāņem no „Youtube”). Ja izdotos atbrīvoties no liekām pārveidēm, tīkls sāktu strādāt nedaudz ātrāk, taču problēma ir tā, ka gaismas impulsus pārvaldīt līdz šim izdevies daudz sliktāk nekā elektriskos.

Elektriskos impulsus, piemēram, var nosūtīt uz kondensatoru, kas sakrās lādiņu un saglabās vēstījumu līdz brīdim, kamēr kļūs skaidrs, ko ar to iesākt un uz kurieni pāradresēt. Gaismu uzkrāt nav iespējams, taču, ja fotonus varētu nedaudz palēnināt, optisko ierīču konstruktoriem rastos papildu iespējas manevriem. Tomēr tam ir nepieciešams prast palēnināt gaismu un iegūt atbilstošus materiālus. Bez tam gaismas palēnināšana būs nepieciešama arī kvantu datoru darbam.

Kas attiecas uz Kalifornijas universitātes zinātnieku darba tehniskajām detaļām, gaismas palēnināšanai tika izmantots silīciju čips ar iedobi, caur kuru tika virzīts lāzera stars. Iedobē atradās īpaši apstrādāti rubīdija joni, kuri pēc apstrādes ar lāzeru mainīja savas īpašības, kļūstot caurspīdīgi un iegūstot spēju palēnināt lāzera staram sekojošo gaismas impulsu.

Kaut arī no eksperimentāla čipa līdz praktiski darbspējīgām ierīcēm vēl ir ļoti tāls ceļš, pētnieki atzīmē, ka progress ir acīm redzams. Līdz šim gaismas ātruma palēnināšanas rekords piederēja Japānas zinātniekiem, kuriem 2008. gadā izdevās palēnināt gaismu 170 reizes. Septiņkārtīga šā parametra palielināšana tikai divos gados dod cerības, ka „lēna gaisma” parādīsies jau pārskatāmā nākotnē.