Bakkabræður virðast hafa lesið sér til í eðlisfræði og komist að því að ljósið hegði sér oft einsog agnir sem nefnast ljóseindir. Þeir hafa þess vegna ályktað að hægt væri að bera agnirnar inn í kolniðamyrkur og hleypa þeim þar út til að bregða birtu á bæinn.
Ályktunarhæfni bræðranna hefur þó aðeins brugðist því ljóseindir eru alls engin venjuleg korn sem hella má í húfu. Kyrrstæðar ljóseindir eru einfaldlega ekki til. Þær eru alltaf á mikilli ferð og víxlverka auðveldlega við frumeindirnar sem byggja upp efnið í kringum okkur. Hluti ljóssins sem bræðurnir reyndu að veiða hefur þotið í gegnum húfurnar og annar hluti hefur speglast af þeim. Afgangurinn hefur svo farið í að auka orku sameindanna í húfunni og breyst þannig í hita.
Sú ætlun að vilja stöðva ljósið og láta það síðan skína á ný virðist við fyrstu sýn vera tóm tjara sem aðeins bjálfum eins og Gísla, Eiríki og Helga dytti í hug. Eðlisfræðingar nútímans hafa engu að síður reynt þetta, en notað til þess heldur flóknari tækjabúnað en prjónahúfu.
Ljósið ferðast á gríðarlegum hraða, nálægt 300.000 km/s. Árið 1999 tókst vísindamönnum, með hina dönsku Lene Hau í fararbroddi, að hægja svo á ljósinu að það fór álíka hratt og bíll á Miklubrautinni, eða 60 km/klst. Árið 2001 tókst sömu vísindamönnum að stöðva ljósið, geyma það, og hleypa því svo út aftur. Reyndar var það aðeins geymt í eina millísekúndu (einn þúsundasta úr sekúndu), en á þeim tíma ferðast ljósið gífurlegar vegalengdir.
Aðferð Hau byggir á því að senda ljós í gegnum efni með háan brotstuðul. Hár brotstuðull gerir það að verkum að ljósið hægir mikið á sér meðan það fer gegnum efnið. Kæla þarf efnið niður í brot úr gráðu yfir alkuli og leysigeislar eru notaðir til að stýra eiginleikum efnisins. Ef slökkt er á þeim kemst ekkert ljós gegnum efnið.
Í fyrstu er kveikt á stýrigeislunum og ljós sent gegnum efnið. Þegar ljóseindirnar fara um efnið víxlverka þær við atómin og breyta tímabundið skammtafræðilegum eiginleikum þeirra. Þegar slökkt er á stýrigeislunum kemst ljósið ekki lengur áfram. Þá sitja upplýsingarnar um ljósið eftir í breyttu ástandi atómanna. Um leið og kveikt er aftur á stýrigeislanum fara atómin aftur í upphaflegt ástand og út kemur ljós. Í raun er því ekki beint verið að stöðva einstakar ljóseindir heldur hverfa þær í stutta stund og upplýsingar um ljósið eru geymdar á meðan í atómum efnisins.
Hugmyndir eru uppi um að nota ljós í tölvum framtíðarinnar í staðinn fyrir rafstraum. Tilraunir Hau og félaga gætu haft þýðingu fyrir þróun skammtatölva en þó er langt í að hagkvæmt verði að framleiða slíkar tölvur.
Meira um ljósið á Vísindavefnum:
Hildur Guðmundsdóttir. „Af hverju gátu Bakkabræður ekki borið birtuna inn í húsið í húfunum sínum?“ Vísindavefurinn, 22. júní 2004. Sótt 16. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=4363.
Hildur Guðmundsdóttir. (2004, 22. júní). Af hverju gátu Bakkabræður ekki borið birtuna inn í húsið í húfunum sínum? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=4363
Hildur Guðmundsdóttir. „Af hverju gátu Bakkabræður ekki borið birtuna inn í húsið í húfunum sínum?“ Vísindavefurinn. 22. jún. 2004. Vefsíða. 16. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=4363>.
Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Sólin
Rís 05:51 • sest 21:06
Tunglið
Rís 09:47 • Sest 06:52
Flóð
Árdegis: 00:02 • Síðdegis: 12:48
Fjara
Árdegis: 06:36 • Síðdegis: 18:53
Ályktunarhæfni bræðranna hefur þó aðeins brugðist því ljóseindir eru alls engin venjuleg korn sem hella má í húfu. Kyrrstæðar ljóseindir eru einfaldlega ekki til. Þær eru alltaf á mikilli ferð og víxlverka auðveldlega við frumeindirnar sem byggja upp efnið í kringum okkur. Hluti ljóssins sem bræðurnir reyndu að veiða hefur þotið í gegnum húfurnar og annar hluti hefur speglast af þeim. Afgangurinn hefur svo farið í að auka orku sameindanna í húfunni og breyst þannig í hita.
Sú ætlun að vilja stöðva ljósið og láta það síðan skína á ný virðist við fyrstu sýn vera tóm tjara sem aðeins bjálfum eins og Gísla, Eiríki og Helga dytti í hug. Eðlisfræðingar nútímans hafa engu að síður reynt þetta, en notað til þess heldur flóknari tækjabúnað en prjónahúfu.
Ljósið ferðast á gríðarlegum hraða, nálægt 300.000 km/s. Árið 1999 tókst vísindamönnum, með hina dönsku Lene Hau í fararbroddi, að hægja svo á ljósinu að það fór álíka hratt og bíll á Miklubrautinni, eða 60 km/klst. Árið 2001 tókst sömu vísindamönnum að stöðva ljósið, geyma það, og hleypa því svo út aftur. Reyndar var það aðeins geymt í eina millísekúndu (einn þúsundasta úr sekúndu), en á þeim tíma ferðast ljósið gífurlegar vegalengdir.
Aðferð Hau byggir á því að senda ljós í gegnum efni með háan brotstuðul. Hár brotstuðull gerir það að verkum að ljósið hægir mikið á sér meðan það fer gegnum efnið. Kæla þarf efnið niður í brot úr gráðu yfir alkuli og leysigeislar eru notaðir til að stýra eiginleikum efnisins. Ef slökkt er á þeim kemst ekkert ljós gegnum efnið.
Í fyrstu er kveikt á stýrigeislunum og ljós sent gegnum efnið. Þegar ljóseindirnar fara um efnið víxlverka þær við atómin og breyta tímabundið skammtafræðilegum eiginleikum þeirra. Þegar slökkt er á stýrigeislunum kemst ljósið ekki lengur áfram. Þá sitja upplýsingarnar um ljósið eftir í breyttu ástandi atómanna. Um leið og kveikt er aftur á stýrigeislanum fara atómin aftur í upphaflegt ástand og út kemur ljós. Í raun er því ekki beint verið að stöðva einstakar ljóseindir heldur hverfa þær í stutta stund og upplýsingar um ljósið eru geymdar á meðan í atómum efnisins.
Hugmyndir eru uppi um að nota ljós í tölvum framtíðarinnar í staðinn fyrir rafstraum. Tilraunir Hau og félaga gætu haft þýðingu fyrir þróun skammtatölva en þó er langt í að hagkvæmt verði að framleiða slíkar tölvur.
Meira um ljósið á Vísindavefnum:
Myndir: