Pientä säätöä Faradayn ja Einsteinin teorioihin

Jerusalemin heprealaisen yliopiston tutkijat havaitsivat, että valon magneettisella komponentilla on suora rooli Faradayn ilmiössä, kumoten 180 vuotta vanhan oletuksen, jonka mukaan vain sen sähkökentällä oli merkitystä.

Heidän löydöt osoittavat, että valo voi magneettisesti vaikuttaa aineeseen, ei vain valaista sitä. Löytö avaa uusia mahdollisuuksia optiikassa, spintroniikassa ja kvanttiteknologioissa.

Löytö esittää ensimmäisen teoreettisen todisteen siitä, että valon värähtelevä magneettikenttä vaikuttaa suoraan Faradayn ilmiöön, jossa valon polarisaatio kiertyy sen kulkiessa jatkuvalle magneettikentälle altistetun materiaalin läpi.

"Yksinkertaisesti sanottuna kyse on valon ja magnetismin välisestä vuorovaikutuksesta", selittää tohtori Capua. "Staattinen magneettikenttä 'vääntää' valoa, ja valo puolestaan paljastaa materiaalin magneettiset ominaisuudet. Olemme havainneet, että valon magneettisella osalla on ensimmäisen asteen vaikutus, se on yllättävän aktiivinen tässä prosessissa."

"Toisin sanoen", Capua sanoo, "valo ei ainoastaan valaise ainetta, vaan se vaikuttaa siihen magneettisesti."

Useat johtavat kvanttigravitaatioteoriat ennustavat, että valon nopeus riippuu fotonienergiasta, mikä kaventaisi yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttifysiikan välisiä yhteensopimattomuuksia.

Barcelonan autonomisen yliopiston (UAB) ja kumppaneiden yhteistyönä on pyritty todistamaan tämä riippuvuus analysoimalla astrofysikaalisia havaintoja erittäin kaukaisten lähteiden gammasäteilyn erittäin energisestä valosta. Ennennäkemättömällä tarkkuudella tutkimus osoittaa, että valon nopeus pysyy universaalina vakiona.

Tutkimusryhmä käytti tilastollista menetelmää testatakseen sarjaa Lorentzin invarianssia rikkovia parametreja, jotka ovat teoreetikkojen suosimia ja kuuluvat standardimallin laajennukseen.

Alkuun tutkijat toivoivat todistavansa Einsteinin olevan väärässä, mutta kuten niin monet muutkin ennen heitä, he eivät onnistuneet.

Mutta tutkijat saavuttivat kuitenkin uudet suuruusluokan verran tarkemmat raja-arvot Lorentz-invarianssin suhteen.

Pennsylvanian yliopiston tutkijat vastaavat mikrorobottien navigoinnin haasteisiin uudella geometrisella lähestymistavalla, jota kutsutaan keinotekoiseksi aika-avaruudeksi.

He osoittavat, että ohjauskentissä navigoivat reaktiiviset robotit noudattavat samaa dynamiikkaa kuin valonsäteet yleisessä suhteellisuusteoriassa. Tämä yllättävä yhteys mahdollistaa suhteellisuusteorian ja optiikan tekniikoiden soveltamisen ohjauskenttien rakentamiseen ja analysointiin.

Toteutettuina keinotekoiset aika-avaruudet ohjaavat robotteja strukturoiduissa ympäristöissä, välttäen samanaikaisesti rajoja ja suorittaen tehtäviä, kuten kulkua tai navigointia.

Pitkällä aikavälillä ohjausstrategia voisi mahdollisesti mahdollistaa mikrorobottien kulkea anatomisten rakenteiden läpi lääkkeiden annostelua varten tai kattaa tiettyjä alueita ympäristön kunnostuksen sovelluksissa ilman nimenomaista tietoa robotin sijainnista.

Aiheista aiemmin:

Ei-vastavuoroista fotoniikkaa

Aivomme hyödyntävät kvanttilaskentaa

Nopeita mikrorobotteja ihmiskehoon