Dimitris Trypogeorgos: vast licht (afb: nanotec.cnr.it)

Natuurkunde is een raar (want in wezen onbegrijpelijk) vak. Er zijn zelfs natuurkundigen die beweren dat natuurkundige wetten niet bestaan. De raarheid komt pregnant naar voren in zoiets geks als kwantummechanica, dat alles wat wij simpele wezens voor’ normaal aannemen heel anders in elkaar zit dan we ooit bedacht hadden.
Zelfs een simpele verbinding als water heeft uiterst vreemde eigenschappen en licht zou zowel een deeltje als een golf zijn.
Het wordt nog gekker (of misschien moet je zeggen normaler): licht kan vast worden (maar toch stromen als water). Dat laatste is misschien niet zo gek als je weet dat glas een vaste stof is die vloeistofeigenschappen heeft. Het moet niet gekker worden!Ja, er is zelfs sprake van vast licht als supervastestof die zich gedraagt als supervloeistof. Een supervloeistof bezit geen viscositeit (‘stroperigheid’), maar in een supervastestof zijn de atomen toch gerangschikt in een kristalstructuur als in een vaste stof. Tot nu toe is dat fenomeen alleen waargenomen met atomen die tot extreme lage temperaturen in de buurt van het absolute nulpunt zijn afgekoeld. Dat zijn omstandigheden waaronder de gewenste kwantumeffecten kunnen optreden.
Onderzoekers rond Dimitrios Trypogeorgos van het instituut voor nanotechnologie in Italie pakten het anders aan. Ze mikten de fotonen uit een laser op een halfgeleider: aluminium/galliumarsenide. Dat is voor onderzoekers een niet heel bijzonder materiaal, dat ook gebruikt wordt in lichtdiodes voor rood of infrarood licht, maar het is wel een materiaal met bijzondere eigenschappen.
Die halfgeleider bevat wat de onderzoekers ‘richels’ noemen waar de bewegingen en (dus) energieën van polaritonen – quasideeltjes die ontstaan ​​door de wisselwerking tussen laserlicht en het materiaal – worden beperkt, zodat ze een supervastestof vormden, aldus de onderzoekers.

Leuk?

Leuk zo’n supervastestof, maar wat moet je er mee? Kun je er zelfs wat aan meten om zeker te zijn dat je met een supervastestof te maken hebt? De onderzoekers hopen nu dat dit werk hen zal helpen beter te begrijpen hoe kwantummaterie van toestand kan veranderen. Vooral omdat supervaste deeltjes van licht uiteindelijk gemakkelijker te manipuleren zouden kunnen zijn dan deeltjes die uit atomen bestaan.  “We staan ​​echt aan het begin van iets nieuws!”, klinkt het dan al snel, maar welk nieuws laat zich voorlopig nog raden.

Bron: Futura-Sciences