Сделана первая фотография, на которой свет ведет себя и как частица, и как волна

Фото: Fabrizio Carbone/EPFL

Но всему когда-нибудь приходит конец: физики из федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии сделали снимок, на котором свет проявляет свою двойственную природу.

Для этого ученые направили пульсирующий свет лазера на тонкую металлическую проволоку — примерно так же, как бросают в реку краску, чтобы увидеть течение. Световая волна распространялась вдоль проволоки в обе стороны от места соприкосновения луча с поверхностью металла. Складываясь, волны с обеих сторон образовывали стоячую волну.

А тем временем ученые бомбардировали проволоку со стоячей волной электронами. Сталкиваясь с частицами света — фотонами — электроны меняли скорость движения: они обменивались с фотонами пакетами энергии (квантами), и в зависимости от результатов обмена либо ускорялись, либо замедлялись. Это-то изменение энергий и зафиксировал электронный микроскоп. Так появилась первая в мире фотография, на которой свет ведет себя и как волна, и как частица.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.