Các nhà khoa học tại trường Đại học Glasgow lần đầu tiên đã có thể kéo lê ánh sáng bằng cách làm chậm nó xuống bằng tốc độ âm thanh và gửi nó qua một tinh thể đang quay tròn.
Đa số mọi người có lẽ nghĩ tốc độ ánh sáng là không đổi, nhưng điều này chỉ đúng trong chân không, thí dụ như trong vũ trụ, trong đó ánh sáng truyền đi 671 triệu dặm mỗi giờ.
Tuy nhiên, khi ánh sáng truyền qua những chất khác nhau, thí dụ như nước hay chất rắn, thì tốc độ của nó giảm đi, với những bước sóng (màu sắc) khác nhau truyền đi ở những tốc độ khác nhau.
Ngoài ra, người ta còn quan sát thấy, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ, rằng ánh sáng có thể bị kéo theo khi nó truyền qua một chất đang chuyển động, thí dụ như thủy tinh, không khí hoặc nước – hiện tượng lần đầu tiên được tiên đoán bởi Augustin-Jean Fresnel hồi năm 1818 và đã được quan sát thấy 100 năm sau đó.
Giáo sư Miles Padgett thuộc Nhóm Quang học ở Khoa Vật lí và Thiên văn học, Đại học Glasgow, cho biết: “Tốc độ của ánh sáng là hằng số chỉ trong chân không thôi. Khi ánh sáng truyền qua thủy tinh, thì sự chuyển động của thủy tinh kéo lê ánh sáng đi cùng với nó.
“Việc quay một cánh cửa sổ nhanh như bạn có thể được tiên đoán là làm quay ảnh của thế giới phía sau nó đi một chút. Chuyển động quay này khoảng bằng một phần triệu của một độ và không thể cảm nhận đối với mắt người”.
Trong nghiên cứu mô tả chi tiết trong số ra mới đây của tạp chí Science, tiến sĩ Sonja Franke-Arnold, tiến sĩ Graham Gibson và giáo sư Padgett, cùng hợp tác với giáo sư Robert Boyd tại các trường Đại học Ottowa và Rochester, chọn một cách tiếp cận khác và bố trí một thí nghiệm: chiếu ảnh gốc profile elip của một laser xanh qua một thỏi ruby đang quay xung quanh trục của nó ở tốc độ 3000 vòng/phút.
Một khi ánh sáng đi vào thỏi ruby, tốc độ của nó giảm xuống chừng bằng tốc độ của âm thanh (xấp xỉ 741 dặm/giờ) và chuyển động quay tròn của thỏi ruby kéo ánh sáng đi cùng với nó, làm cho ảnh quay đi khoảng năm độ: đủ lớn để nhìn thấy bằng mắt trần.
Tiến sĩ Franke-Arnold, người đi tới ý tưởng sử dụng ánh sáng chậm trong ruby để quan sát sự kéo theo photon, cho biết: “Chủ yếu chúng tôi muốn chứng minh một nguyên lí quang cơ bản, nhưng nghiên cứu này cũng có những ứng dụng có thể có.
“Các hình ảnh là thông tin và khả năng lưu trữ cường độ và pha của chúng là một bước quan trọng đối với sự lưu trữ quang học và xử lí thông tin lượng tử, có khả năng đạt tới cái mà không có máy vi tính cổ điển nào có thể bắt kịp.
“Khả năng quay ảnh đi một góc tùy ý tiêu biểu cho một phương pháp mới mã hõa thông tin, cái có lẽ chưa hề được sử dụng bởi bất kì thủ tục mã hóa hình ảnh nào trước đây”.
Nguồn: Đại học Glasgow, PhysOrg.com
