Рейтинг@Mail.ru
Ученые доказали, что человек может видеть одиночные частицы света - РИА Новости, 19.07.2016
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Ученые доказали, что человек может видеть одиночные частицы света

© Фото : Tenio Popmintchev, Brad Baxley, JILA, University of ColoradoКогерентный рентгеновский импульс, полученный с помощью нового лазера
Когерентный рентгеновский импульс, полученный с помощью нового лазера
Читать ria.ru в
Физики из Австрии продемонстрировали на практике то, что человеческий глаз способен видеть даже одиночные частицы света, что открывает дорогу для проведения квантовых экспериментов "на глаз".

МОСКВА, 19 июл – РИА Новости. Физики из Австрии продемонстрировали на практике то, что человеческий глаз способен видеть даже одиночные частицы света, что открывает дорогу для проведения квантовых экспериментов "на глаз", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Достаточно долгое время и ученые, и обыватели придерживались мнения, что наши органы чувств, в том числе и глаза, являются крайне несовершенными инструментами, которые заметно уступают в своей точности и чувствительности даже самым грубым научным приборам. Недавно это утверждение стало подвергаться сомнению, и сейчас физики и биологи пытаются нащупать реальные пределы чувствительности глаз, ушей и чувства осязания.

К примеру, в июле прошлого года немецкие физики с удивлением обнаружили, что глаз человека может оценивать толщину микроскопических объектов и видеть разницу между ними всего в нанометр, опираясь на то, как выглядят световые разводы на поверхности нанопленок.

Джонатан Тинсли (Jonathan Tinsley) из университета Вены (Австрия) и его коллеги добавили к числу "сверхспособностей" наших глаз умение видеть одиночные фотоны, наблюдая за тем, как глаза нескольких добровольцев реагировали на работу высокотехнологичного источника света – так называемого квантового генератора одиночных фотонов.

Как объясняют ученые, вдохновением для этих опытов служил эксперимент австро-американского физиолога Селига Хехта (Selig Hecht), который в 1942 году показал, что человеческий глаз способен видеть группы из 5-7 фотонов после того, как человек провел некоторое время в комнате, абсолютно лишенной света.

Модель глаза, 1840-1900 г.г.
Физики научили человеческий глаз видеть нанометровую разницу в толщинеНемецкие ученые разработали необычную методику, которая дает человеку фантастическую возможность оценивать "на глаз" толщину микроскопических объектов и видеть разницу между ними всего в один нанометр.

Тинсли и его коллеги смогли пойти дальше благодаря генератору одиночных частиц света, который позволил им опрашивать добровольцев, видели ли они что-нибудь в тот момент, когда они выпускали фотон из излучателя в сторону их глаз (или не выпускали). В общей сложности ученые провели свыше двух тысяч таких опытов, в которых приняло участие три студента из университета Вены.

Как показали эти опыты, человеческие глаза действительно обладают такой способностью – если пускать одиночные фотоны парами, то наш глаз не заметит первую частицу света, но в небольшом числе случаев он будет видеть второй световой квант. Вероятность этого крайне мала – около 6%, однако она отлична от нуля и исключает возможность того, что добровольцы случайно угадывали момент фотонной вспышки.

Что интересно, глаза участников эксперимента почти полностью теряли такую способность, если частицы света пускались не парами, а с большим промежутком. Как полагают ученые, это связано с тем, что первый фотон "включал" глаза и повышал их чувствительность к свету на 4-5 последующих секунд.

Прибор для восстановления утерянных квантовых связейЛаборатория квантовой оптики в Российском Квантовом Центре
Опыт 19 века помог физикам раскрыть "сюрреализм" квантовой физикиПовтор эксперимента двухвековой давности, демонстрирующего волновую природу света, помог физикам выяснить, что "спутанные" частицы света движутся сюрреалистичным образом, внезапно и нелогично меняя траектории движения при попытке их "поймать".

По мнению Тинсли, подобное поведение глаз связано с тем, как работает внутренний "алгоритм" очистки воспринимаемого изображения от шумов в нашей зрительной коре. Появление первого фотона и быстрое попадание второй частицы на сетчатку, вероятно, воспринимается мозгом в качестве одного события с высокой яркостью, что повышает вероятность того, что зрительная кора посчитает их не шумом, а реальной картинкой.

Открытие такой "суперспособности" у глаз, по словам ученых, открывает дорогу для проведения более смелых и интересных экспериментов. К примеру, физики могут попытаться лично увидеть фотоны, запутанные на квантовом уровне, и другие "квантовые чудеса", о которых ученые говорят пока только в умозрительном отношении. Подобные опыты были бы особенно интересны в контексте проверки того, что фотоны и прочие жители микромира ведут себя "сюрреалистично", проявляя нелокальность и прочие "невозможные" вещи с точки зрения классической физики.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала