GLAS 1
” skulle inte göra det möjligt att bromsa ljuset
så att det sparas, utan bara resultera i en mycket effektiv spegel. Knepet som Andreas Walther använder för att bromsa ljus hänger i stället ihop med en annan intressant sak som händer i ett prisma: ljus av olika färg (som alltså har olika våglängder) bryts olika mycket. Om vitt ljus går in i prismat kommer en regnbåge ut på andra sidan, eftersom brytningsindex är lite olika stort för olika våglängder på ljuset. Laser programmerar en kristall Det här kan Andreas Walther utnyttja, i en extrem form: — Tekniken kallas för hålbränning. Vi har en kristall som vi kan programmera med en laser. Vi skapar en kanal som bara släpper igenom en viss våglängd. Det blir inget fysiskt hål, utan lasern ändrar hur materialet reagerar på en viss väl bestämd våglängd. Den utvalda våglängden flyger fram genom kristallen opåverkad, som i tomma rymden, men vågor som bara är pyttelite längre eller kortare blir i stället kraftigt inbromsade. — Kring den utvalda våglängden blir skillnaden i brytningsindex för olika färger upp till en miljon gånger större än i vanligt glas. Laserljus är nära nog enfärgat, men det finns alltid små variationer i strålen. Det är omöjligt att göra en kort ljuspuls som innehåller DET ÄR FAKTISKT INTE FYSIKALISKT OMÖJLIGT. DET FINNS ETT EXPERIMENT DÄR EN BILD HAR BROMSATS IN I ETT MATERIAL OCH SEDAN SLÄPPTS UT IGEN. MEN DET VAR BARA NÅGRA FÅ PIXLAR, säger forskaren Mauritz Andersson. bara en enda våglängd, så det finns alltid inslag i pulsen som avviker lite och som hålets kanter kan gripa tag i. Återigen ligger själva hemligheten i kombinationen av alla vågor. När nu olika våglängder förskjuts på drastiskt olika sätt, blir effekten för den totala pulsen starkare. Den sammanlagda ljuspulsen uppför sig som om den sackar efter. Effekten kan styras och göras mycket kraftigare än inbromsningen i en vanlig fönsterruta. Inte fysikaliskt omöjligt Forskargruppen vid Lunds universitet, som Andreas Walther deltar i, är den enda i Sverige som arbetar med långsamt ljus. För några år sedan fanns det också ett projekt på Kungliga tekniska högskolan i Stockholm, där forskaren Mauritz Andersson gjorde experiment med inbromsat ljus i ett gasmoln. Nu sysslar han med annat, men han är fortfarande intresserad av långsamt ljus och de möjligheter som det för med sig. — Material som används för att styra ljus, till exempel i linser och optiska fibrer, har ju fasta egenskaper. Med tekniker för långsamt ljus får vi plötsligt styrknappar för ljuset. Han pratar om vad det skulle betyda i kvantdatorer eller i ett internet som bygger på ljussignaler. Det skulle gå att skapa kopplingar där olika pulser kan vänta in varandra, eller göra ett optiskt minne genom att hålla kvar ljuspulser. När Mauritz Andersson får höra om det långsamma glaset i Light of other days nickar han. — Coolt! Sedan funderar han lite. — Det är faktiskt inte fysikaliskt omöjligt. Det finns ett experiment där en bild har bromsats in i ett material och sedan släppts ut igen. Men det var bara några få pixlar. En annan sak som skiljer berättelsens långsamma glas från verklighetens experiment är att utsikten genom fönstret innehåller ljus av alla färger. Försök med långsamt ljus verkar på en speciell färg i taget. Ljuset kan göras så långsamt man vill I Mauritz Anderssons egna försök bestämdes färgen av egenskaperna hos vissa atomer. Ett litet gasmoln med rubidiumatomer badas i ljus från en laser med en särskild våglängd, och släpper då igenom en testpuls av en annan laser, med en annan våglängd. Alltihop hänger på kvantfysiken som styr vilka energier just de här atomerna kan fånga upp och släppa igenom. Med den första lasern, kontrollasern, skapas en kanal för testlaserns våglängd genom gasen, ungefär som hålet i Andreas Walthers kristall. Ju smalare kanalen är, alltså ju mindre omfång av våglängder som släpps igenom, desto mer bromsas ljuset. I atomgasen styrs bredden på kanalen med styrkan på kontrollasern. Om den görs svagare går testpulsen långsammare. — Det går i teorin att göra ljuset så långsamt som man vill, säger Mauritz Andersson. Lene Vestergaard Hau, fysiker och forskare vid Harvard university, USA. År 1999 lyckades den danskfödda fysikern Lene Vestergaard Hau och hennes forskargrupp vid Harvard university i USA bromsa ljus till cykelfart i ett gasmoln, med en liknande metod som Mauritz Andersson senare använde. Men det rekordet var inte oslagbart. Det går att skruva ner ljuset till löpfart. Kanske gångfart, eller krypfart. > GLAS 3.2020 / tema: glasets vingslag / 37