Швейцарские ученые разработали экспериментальный метод, позволяющий заснять свет одновременно в виде волны и потока частиц (фотонов), сообщает Lenta.ru со ссылкой на журнал Nature Communications.

«Эксперимент показывает, что мы — впервые — научились напрямую снимать квантовую механику, со всеми ее парадоксальными свойствами», — заявил руководитель группы исследователей Федеральной политехнической школы Лозанны Фабрицио Карбоне.

Ученые придумали, как сфотографировать само средство, необходимое для фотографирования, — свет. Они выстрелили лазерным импульсом в сторону нанопроволоки. Лазер придал энергию заряженным частицам. Свет переместился по проволоке в противоположных направлениях, при встрече этих двух волн образовалась третья — стоячая. Именно она и стала источником света для эксперимента.

На втором этапе ученые выстрелили потоком электронов, используя их для отображения стоячей волны. По мере взаимодействия с последней частицы ускоряются или замедляются. С помощью сверхбыстрого микроскопа, фиксирующего точки, где происходит смена скорости, исследователи смогли получить картинку стоячей волны, демонстрирующую волновую природу света.

Что касается частиц, то электроны, проходя мимо стоячей волны, ударяют по фотонам — что опять же меняет их скорость. Динамика этих изменений напоминает обмен «пакетов» (квантов) энергии между двумя группами частиц. Само наличие этих «пакетов» указывает на то, что свет на нанопроволоке ведет себя как поток частиц.

Для наглядности, ученые сняли об эксперименте занимательный видеоролик.