Lene Hau, một nhà vật lý đến từ Đan Mạch, lần đầu tiên đạt được tốc độ ánh sáng chậm lại tới 38 dặm/giờ này vào năm 1999. Sau đó, cô có thể dừng, điều chỉnh và di chuyển hướng đi của nó hoàn toàn.
Lene Vestergaard Hau, một nhà vật lý sinh ra ở Vejle, Đan Mạch, vào ngày 13 tháng 11 năm 1959, được biết đến nhiều nhất với công trình làm chậm và dừng ánh sáng của bà. Cô tốt nghiệp Đại học Aarhus ở Đan Mạch với bằng cử nhân toán học, bằng thạc sĩ vật lý và bằng tiến sĩ.
Sau nhiều năm nỗ lực, Hau đã thành thạo nghệ thuật đi xe đạp với tốc độ ánh sáng vào năm 1999.
Thay vì đạp xe nhanh hơn, cô ấy đã giảm tốc độ ánh sáng xuống mức đáng kinh ngạc là 60 km/h, đạt được kỳ tích ấn tượng này. Cô ấy đã hoàn thành một điều thậm chí còn phi thường hơn, dừng ánh sáng trên đường đi của nó.
Ánh sáng di chuyển với tốc độ 186.000 dặm một giây. Hau đã biết điều này nhưng chưa bao giờ lường trước việc phá kỷ lục chạy chậm với tốc độ ánh sáng. Cô bắt đầu một nỗ lực nghiên cứu mới ngay sau khi đến đó: tìm kiếm Chất ngưng tụ Bose-Einstein, một trạng thái vật chất hoàn toàn mới.
Các nguyên tử cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ; ở một vài phần triệu độ trên độ không tuyệt đối, chúng mất đi tính cá nhân và hợp nhất.
Tập hợp này có thể hoạt động giống như một siêu nguyên tử duy nhất ở nhiệt độ đủ thấp; nó được gọi là Ngưng tụ Bose-Einstein sau khi hai nhà vật lý có nghiên cứu dự đoán sự tồn tại của nó vào năm 1924.
Tôi rất tò mò muốn xem trạng thái vật chất mới này như thế nào. Chúng tôi vô cùng hạnh phúc. Chúng tôi đã thành công." Lene Vestergaard Hau, Nhà vật lý cho biết.
Ngưng tụ Bose-Einstein cuối cùng được hình thành vào tháng 6 năm 1997 sau khi Hau và các đồng nghiệp của cô làm lạnh thành công các nguyên tử.
Sau khi tạo ra nó, Hau và các đồng nghiệp của cô bắt đầu tìm cách sử dụng nước ngưng tụ. Họ phát hiện ra rằng họ có thể làm cho ánh sáng đi qua vùng ngưng tụ mờ đục trước đây bằng cách điều khiển chính xác nó bằng chùm tia laze. Và họ nhận ra rằng chưa từng có vật liệu nào được xác định có thể trì hoãn ánh sáng hiệu quả như chất ngưng tụ được xoa bóp.
Sử dụng một nam châm điện, một chất ngưng tụ hình điếu xì gà dài 0,2 mm được treo bên trong buồng chân không. Họ sử dụng một chùm tia laze được hiệu chỉnh chính xác để chiếu sáng điếu xì gà từ bên cạnh trước khi bắn một xung ánh sáng laze dọc theo trục dài của nó.
Ngay khi xung chạm vào phần ngưng tụ đã được sửa đổi, nó bị chậm lại và nén lại. Trong suốt một năm, Hau làm việc thâu đêm trong phòng thí nghiệm để hoàn thiện kỹ thuật thử nghiệm ánh sáng chậm của mình. Cuối cùng, cô ấy bắt đầu nhận thấy ánh sáng chậm lại vào tháng 3 năm 1998.
Cô ấy phát hiện ra rằng mình đang di chuyển nhanh hơn các tia sáng của mình khi cô ấy đáp chuyến bay tới Copenhagen vào mùa hè năm đó. Cô ấy đã công bố những phát hiện của mình vào mùa thu năm đó khi cô ấy đã thành công trong việc khiến ánh sáng di chuyển với tốc độ của một chiếc xe đạp.
Nhóm của cô ấy đã nâng cao nghiên cứu của họ trong năm nay bằng cách ngăn chặn thành công mọi ánh sáng bên trong Chất ngưng tụ Bose-Einstein. Các nhà khoa học ngay lập tức tắt tia laser ghép nối sau khi xung ánh sáng đã được nén hoàn toàn và bị giữ lại trong chất ngưng tụ. Ánh sáng bị mắc kẹt bên trong sau sự thay đổi này. Xung ánh sáng ban đầu phát ra từ đầu bên kia khi họ bật lại tia laser ghép nối.
Lene Vestergaard Hau, một nhà vật lý sinh ra ở Vejle, Đan Mạch, vào ngày 13 tháng 11 năm 1959, được biết đến nhiều nhất với công trình làm chậm và dừng ánh sáng của bà. Cô tốt nghiệp Đại học Aarhus ở Đan Mạch với bằng cử nhân toán học, bằng thạc sĩ vật lý và bằng tiến sĩ.
Nghiên cứu của Lene Hau về tốc độ ánh sáng
Sau nhiều năm nỗ lực, Hau đã thành thạo nghệ thuật đi xe đạp với tốc độ ánh sáng vào năm 1999.
Thay vì đạp xe nhanh hơn, cô ấy đã giảm tốc độ ánh sáng xuống mức đáng kinh ngạc là 60 km/h, đạt được kỳ tích ấn tượng này. Cô ấy đã hoàn thành một điều thậm chí còn phi thường hơn, dừng ánh sáng trên đường đi của nó.
Ánh sáng di chuyển với tốc độ 186.000 dặm một giây. Hau đã biết điều này nhưng chưa bao giờ lường trước việc phá kỷ lục chạy chậm với tốc độ ánh sáng. Cô bắt đầu một nỗ lực nghiên cứu mới ngay sau khi đến đó: tìm kiếm Chất ngưng tụ Bose-Einstein, một trạng thái vật chất hoàn toàn mới.
 |
| Ảnh: nhà vật lý Lene Vestergaard Hau |
Các nguyên tử cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ; ở một vài phần triệu độ trên độ không tuyệt đối, chúng mất đi tính cá nhân và hợp nhất.
Tập hợp này có thể hoạt động giống như một siêu nguyên tử duy nhất ở nhiệt độ đủ thấp; nó được gọi là Ngưng tụ Bose-Einstein sau khi hai nhà vật lý có nghiên cứu dự đoán sự tồn tại của nó vào năm 1924.
Tôi rất tò mò muốn xem trạng thái vật chất mới này như thế nào. Chúng tôi vô cùng hạnh phúc. Chúng tôi đã thành công." Lene Vestergaard Hau, Nhà vật lý cho biết.
Ngưng tụ Bose-Einstein cuối cùng được hình thành vào tháng 6 năm 1997 sau khi Hau và các đồng nghiệp của cô làm lạnh thành công các nguyên tử.
Sau khi tạo ra nó, Hau và các đồng nghiệp của cô bắt đầu tìm cách sử dụng nước ngưng tụ. Họ phát hiện ra rằng họ có thể làm cho ánh sáng đi qua vùng ngưng tụ mờ đục trước đây bằng cách điều khiển chính xác nó bằng chùm tia laze. Và họ nhận ra rằng chưa từng có vật liệu nào được xác định có thể trì hoãn ánh sáng hiệu quả như chất ngưng tụ được xoa bóp.
Sử dụng một nam châm điện, một chất ngưng tụ hình điếu xì gà dài 0,2 mm được treo bên trong buồng chân không. Họ sử dụng một chùm tia laze được hiệu chỉnh chính xác để chiếu sáng điếu xì gà từ bên cạnh trước khi bắn một xung ánh sáng laze dọc theo trục dài của nó.
Ngay khi xung chạm vào phần ngưng tụ đã được sửa đổi, nó bị chậm lại và nén lại. Trong suốt một năm, Hau làm việc thâu đêm trong phòng thí nghiệm để hoàn thiện kỹ thuật thử nghiệm ánh sáng chậm của mình. Cuối cùng, cô ấy bắt đầu nhận thấy ánh sáng chậm lại vào tháng 3 năm 1998.
"Tôi đã nghĩ, 'Chúa ơi, bạn là người đầu tiên nhìn thấy ánh sáng đi chậm như vậy."
Cô ấy phát hiện ra rằng mình đang di chuyển nhanh hơn các tia sáng của mình khi cô ấy đáp chuyến bay tới Copenhagen vào mùa hè năm đó. Cô ấy đã công bố những phát hiện của mình vào mùa thu năm đó khi cô ấy đã thành công trong việc khiến ánh sáng di chuyển với tốc độ của một chiếc xe đạp.
Nhóm của cô ấy đã nâng cao nghiên cứu của họ trong năm nay bằng cách ngăn chặn thành công mọi ánh sáng bên trong Chất ngưng tụ Bose-Einstein. Các nhà khoa học ngay lập tức tắt tia laser ghép nối sau khi xung ánh sáng đã được nén hoàn toàn và bị giữ lại trong chất ngưng tụ. Ánh sáng bị mắc kẹt bên trong sau sự thay đổi này. Xung ánh sáng ban đầu phát ra từ đầu bên kia khi họ bật lại tia laser ghép nối.