Евгений Косатиков
28 апреля 23:22.
209

Можно ли замедлить свет и вследствии остановить?

Ответить
Ответить
Комментировать
4
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Да, "замедлить" возможно, как заметил в комментариях Альберт Магнус, вплоть до теоретического предела в несколько метров в секунду (см. здесь). Но проблема в том, что надо разделять скорость света (в вакууме) и скорость распространения света в прозрачных средах. Распространение света в среде зависит от диэлектрических и магнитных свойств среды и, с точки зрения квантовой физики, состоит из двух последовательных подпроцессов: возбуждение атомов среды поглощением фотонов и переизлучение фотонов атомами (релаксация атомов) среды. Эти процессы требует времени, что приводит к уменьшению скорости распространения света в прозрачной среде.

Как следует из экспериментов, сильное замедление прохождения света (~ 17 м/сек) достигнуто в сверх охлаждённой среде из атомов натрия в состоянии Бозе-Эйнштейновского квантового конденсата. Так называемые "остановки света", полученные тем же способом, но на атомах рубидия, можно назвать просто "фокусом", хотя они и выполнены группами из Гарварда и Кембриджа. В этих экспериментах одним лазером возбуждают атомы конденсата, а затем, через некоторое время другим лазером снимают это возбуждение переизлучением. Резюме:

  • Скорость распространения света в среде зависит от свойств среды и всегда меньше скорости света в вакууме. Скорость распространения света в среде может быть уменьшена изменением диэлектрических и магнитных свойств среды.
  • Остановка света — это просто поглощение света (переход атома в возбужденное состояние). Возбуждение атома может быть снято переизлучением света искусственно или самопроизвольно.
14

Ок. В полупрозрачных средах понятно. А что происходит со светом в гравитационном поле? Нет ли другого положительного ответа на этот вопрос, лежащего в пределах сферы теории относительности?

0
Ответить

Скорость света постоянна всегда. В гравитационном поле изменяется темп времени, а искривленное пространство удлиняет путь света так, что отношение расстояния к времени всегда остается постоянным. Но изменение темпа (хода) времени влияет на частоту света, что выражается фиолетовым/красным смещением в зависимости от движения фотона к/от аттрактора.

+3
Ответить

Если в гравитационном поле изменяется темп времени путем искривления пространства, то в черных дырах, получается, если фотон не может улететь - пространство отрицательное? 

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

Пространство внутри дыры так искривлено, что для фотона нет направления движения, ведущее к выходу из дыры. Все направления движения ведут в сингулярность.

+2
Ответить
Прокомментировать

Кратк. Скорость света всегда неизменна. Когда свет проходит сквозь заполненный водой сосуд, то увеличивается время, за которое свет преодолевает эту среду, но сами фотоны не замедляются, а лишь тратят больше времени на преодоление плотной среды. Это выглядит примерно как: 

0

Почти, но не совсем. Посмотрите мой ответ. Время тратится на переизлучение света, а не на криволинейность траектории. Атомам нужно время как для возбуждения, так и на релаксацию. А траектория света остаются строго линейной из-за принципа Гюйгенса — Френеля.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить