2000 li yılların başında yapılan deneylerle amerikalı fizikçiler, ışık ışınını çok düşük derecelerde soğutulmuş madde içine hapsetmeyi ve aynı ışını "uzaktaki" başka bir maddeyle tekrar harekete geçirmeyi başardı.
NATURE Dergisi'nde yayınlanan makalede, Harvard Üniversitesi'nden Naomi Ginsberg ve çalışma arkadaşları, ışık ışınını çok düşük sıcaklıktaki maddenin içine hapsettiler ve aynı ışığı parçacık fiziğinde devasa uzaklığa işaret eden 160 mikronmetre ötede bir maddeye koymayı başardılar.
Araştırmacılar, önce çok düşük sıcaklıktaki maddeye lazer ışını yolladılar. Lazer fotonları, çamura saplanan mermiler gibi, madde içinde bir anda hız keserek saatte 300 bin kilometreden 20 kilometre hıza inerek hareketsiz kaldılar. Böylesine özel ortamda madde "dalga gibi" hareket ettiğinden ışın sinyalinin özelliklerini taşıyan "madde dalgası" 160 mikronmetre ötedeki maddeye sıçradı. Bu "dalganın" sıçramasıyla birlikte diğer madde yığınından ilkine benzer ışın fışkırdı. "Mutlak sıfır" olarak adlandırılan -273 civarındaki sıcaklıklarda "Bose-Einstein Yoğuşması" denen esrarengiz dünyaya adım atılıyor. Bu sıcaklıklarda, madde, geleneksel gaz, sıvı ve katı halinden tamamen farklı özellikler gösteriyor. Bu kadar soğuk ortamlarda atomların bir kısmı, enerjilerini olabildiğince düşürüyor ve madde dalga gibi davranmaya başlıyor. Bu noktada klasik fizik kuralları geçerliliğini yitiriyor.
Bilim insanlarına göre bu deney, uzun vadede müthiş teknolojik gelişmelerin kapısını aralayabilecek. Söz gelimi, bu yolla fotonların, bilgi taşıyıcısı olarak görev yapan elektronların yerini alacağı kuantum bilgisayarları, ultra hassas atom saatleri, yerçekimi dedektörleri üretilebilecek.
--spoiler--
Frozen Light: Cool NASA Research Holds Promise
2003 May
NASA-funded research at Harvard University, Cambridge, Mass., that literally stops light in its tracks, may someday lead to breakneck-speed computers that shelter enormous amounts of data from hackers.
The research, conducted by a team led by Dr. Lene Hau, a Harvard physics professor, is one of 12 research projects featured in a special edition of Scientific American entitled "The Edge of Physics," available through May 31.
In their laboratory, Hau and her colleagues have been able to slow a pulse of light, and even stop it, for several-thousandths of a second. They've also created a roadblock for light, where they can shorten a light pulse by factors of a billion.
"This could open up a whole new way to use light, doing things we could only imagine before," Hau said. "Until now, many technologies have been limited by the speed at which light travels."
The speed of light is approximately 186,000 miles per second (670 million miles per hour). Some substances, like water and diamonds, can slow light to a limited extent. More drastic techniques are needed to dramatically reduce the speed of light. Hau's team accomplished "light magic" by laser-cooling a cigar-shaped cloud of sodium atoms to one-billionth of a degree above absolute zero, the point where scientists believe no further cooling can occur. Using a powerful electromagnet, the researchers suspended the cloud in an ultra-high vacuum chamber, until it formed a frigid, swamp-like goop of atoms.
When they shot a light pulse into the cloud, it bogged down, slowed dramatically, eventually stopped, and turned off. The scientists later revived the light pulse and restored its normal speed by shooting an additional laser beam into the cloud.