PRL: новая модель взаимодействия света с материей помогла установить форму фотона

Эксперты из Университета Бирмингема совершили значительный прорыв, создав математическую модель взаимодействия света и материи. Используя эту модель, они впервые смогли визуализировать форму фотона — элементарной частицы света. Свое исследование ученые представили в рецензируемом журнале Physical Review Letters.

Фотон, обладающий одновременно волновыми и корпускулярными свойствами, всегда был сложным объектом для визуализации из-за своей двойственной природы. Однако ученым удалось математически описать взаимодействие фотонов с веществом, исследуя фотоны, испускаемые наночастицами кремния.

"Наши расчеты превратили практически невыполнимую задачу в вычислимую, — отметил один из авторов исследования, физик Бен Юэн. — Мы смогли создать изображение фотона, чего раньше не удавалось сделать в физике".

Моделирование позволило воссоздать электромагнитные "градиенты интенсивности" вокруг фотона и точно проследить траекторию его распространения с момента излучения.

"Геометрические и оптические характеристики материала влияют на форму фотона, его цвет и даже вероятность его существования", — подчеркнула Ангела Деметриаду, соавтор работы.

Это исследование не только расширяет наши фундаментальные знания о природе света, но и предоставляет мощные инструменты для разработки оптических технологий с повышенной точностью и чувствительностью.