W oświetlonym świecie cień zatem oznacza, że na drodze światła stanęła nieprzezroczysta przeszkoda. Wszystko jasne. Okazuje się jednak, że w warunkach laboratoryjnych można doprowadzić do sytuacji, która co do zasady przeczy intuicji.
Zespół fizyków z Brookhaven National Laboratory w Stanach Zjednoczonych odkrył, że w określonych warunkach przeszkodą dla światła może być także… inne światło.
Wyobraźmy sobie, że mamy wiązkę laserową skierowaną na ścianę. Kiedy na drodze tej wiązki stanie inna wiązka skierowana poprzecznie względem niej, może stać się ona dla tej pierwotnej nieprzezroczysta, a tym samym może rzucać na ścianę cień.
Czytaj także: Laser milion razy potężniejszy od dotychczasowych. Wystarczyła jedna zmiana
To niezwykle intrygujące odkrycie, bowiem na co dzień fotony emitowane z różnych źródeł nie wchodzą ze sobą w żadne interakcje, a tym samym różne strumienie promieniowania elektromagnetycznego przechodzą przez siebie bez żadnego problemu, można nawet powiedzieć, że są dla siebie przezroczyste.
Na cień rzucany przez światło naukowcy natrafili przypadkiem podczas badania interakcji między wiązkami światła w materiałach nieliniowych, czyli takich, w których występują wzmocnienie, pochłanianie, samoogniskowanie wiązek promieniowania elektromagnetycznego.
Pierwotnie cień pojawił się najpierw w trójwymiarowych modelach komputerowych. To właśnie tam naukowcy zauważyli, że wąska wiązka laserowa może rzucać cień, bowiem zachowuje się jak nieprzezroczysty cylinder. Choć nikt tego efektu nie brał poważnie, naukowcy postanowili przeprowadzić eksperyment i sprawdzić, czy uda im się wygenerować cień wiązki laserowej.
Do eksperymentu naukowcy wykorzystali laser niebieski i zielony. Najpierw światło niebieskiego lasera zostało wyemitowane w kierunku ekranu, a następnie na drodze fotonów prostopadle skierowano wiązkę lasera zielonego. Obie wiązki laserowe skrzyżowały się wewnątrz rubinu, który bardzo często wykorzystywany jest do badania optyki nieliniowej.
Czytaj także: Ta granica miała być nie do pokonania. Potężny laser wszystko zmienił
Okazało się, że nieco krótsza długość fali lasera niebieskiego sprawia, że niebieskie fotony nie były w stanie ominąć zielonych fotonów, których wiązka zachowywała się jak ściana, blokując im drogę do ekranu. Siłą rzeczy na ekranie za wiązką zielonego lasera pojawił się cień.
Nie ma tutaj zbyt wielu wątpliwości co do tego, co tak naprawdę zaobserwowali badacze. Wyraźny cień na ekranie za rubinem widoczny był gołym okiem i przesuwał się po ekranie wraz ze zmianą położenia wiązki laserowej. Okazało się zatem, że w określonych warunkach światło może rzucać cień.
Możemy być pewni, że w dzisiejszym świecie jest to niezwykle cenne odkrycie, które tylko poszerzy zakres możliwości wykorzystania laserów w najnowszych technologiach. Już teraz badacze podejrzewają, że będzie można je wykorzystać we wszystkich technologiach wykorzystujących precyzyjne układy optyczne i laserowe.