Отсюда понятно, почему в спорах теоретиков нет никакого праздного любопытства — столь велика цена неразрешенных расхождений, тем более когда возникает соблазн пересмотреть сложившуюся картину и тем паче переписать ее на новых основаниях. Актуальности этой теме придает и практическая ее направленность. Опыты, о которых идет речь, связаны в том числе с одной из самых привлекательных научно- технических идей будущего — с созданием квантового компьютера (о нем наш журнал писал в № б за этот год) и с одним из самых загадочных явлений — передачей гравитационного воздействия (о чем мы непременно еще напишем в скором будущем).
Жидкий свет?
Испанский физик Хумберто Мичинел из университета города Виго столкнулся с удивительным явлением. Он проводил опыты с лазером, замедляя его лучи с помощью специально подобранных материалов. Моделируя происходящее на компьютере, ученый рассекал замедленные лучи лазера на отдельные импульсы, длившиеся несколько миллисекунд. Оказалось, что эти пучки света начинают принимать форму капель, да и вообще ведут себя, как жидкость: они обладают поверхностным натяжением; лопаются, как капли воды, встречая препятствие. До сих пор, с физической точки зрения, это считалось невозможным. Да, свет обладает не только волновыми, но и корпускулярными свойствами, например, оказывает давление. Но разве может свет превращаться в твердое вещество или жидкость, ведь он состоит не из атомов — из фотонов? Однако в моделях Мичинела заманчиво кружились капельки света.
Конечно, экран компьютера — не лабораторная установка. Сделанные выводы надо подтвердить экспериментальным путем. Если свет и впрямь можно превращать в отдельные капли, то они найдут применение в оптическом компьютере. Подобные машины будут работать намного быстрее традиционных компьютеров. Сейчас разрабатываются оптические компьютеры, но — вот проблема! — световыми лучами трудно управлять. Другое дело — капли света! Так существуют ли они?
Свет рассекает твердь
Еще в конце шестидесятых годов стало известно, что лазерный луч может самофокусироваться. Энергия падающей световой волны повышает коэффициент преломления среды, которая действует как фокусирующая линза. Позднее выяснилось, что в воздушной среде инфракрасные импульсы света могут вновь расширяться, если их интенсивность достигнет определенного уровня. В середине девяностых годов удалось сбалансировать фокусирующие и дефокусирующие эффекты, подобрав интенсивность и диаметр светового луча. Итак, инфракрасные импульсы длительностью всего несколько сотых фемтосекунды могли распространяться в воздухе на несколько сотен метров, не меняя диаметра (одна фемтосекунда равна 0,000 000 000 000 001 секунды).
Французский физик Стелиос Цорцакис с коллегами впервые доказали, что подобное явление возможно и в твердой среде. Во время опыта они направляли ультракороткие инфракрасные импульсы в сторону кварцевого блока. Как выяснилось, световой луч проникал в глубь кварца более чем на сантиметр, а его диаметр изменялся всего на 20 микрометров.
Это открытие пригодится при создании оптического компьютера, а также при обработке различных материалов.
«Связать» скорее света?
В квантовом мире действует странная «телепатия»: разные частицы могут вести себя так, словно это одна и та же частица. Не способные даже обменяться информацией со своими двойниками, они, тем не менее, моментально узнают о любых переменах их свойств и вторят им. Так, можно представить себе эти частицы в виде игральных костей: если бросок одной из костей в Каире принесет «шестерку», то вторая кость, брошенная в ту же секунду на стол в Багдаде, принесет также шесть очков. Эти частицы ведут себя, словно зеркала, отражающие лишь друг друга.
До сих пор удавалось «связать» самое большее всего четыре атома. Чем больше частиц «сообщаются» друг с другом, тем неустойчивее их связь. Любое внешнее влияние нарушает ее.
Тем удивительнее опыт, поставленный группой датских ученых во главе с Брианом Юльсгаардом. В течение некоторого времени они удерживали в «связанном» состоянии триллионы (!) атомов.
