Kako se svjetlost ponaša?
Do početka 20. stoljeća svjetlost je uspješno opisana kao oscilirajući val koji nosi elektromagnetsku silu. To se čini očiglednim kada vidimo, na primjer, da se svjetlost savija i širi, odnosno raspršuje prilikom nailaska na prepreku, baš poput vala vode. Međutim, Albert Einstein je 1921. godine dobio Nobelovu nagradu za svoje objašnjenje emisije elektrona iz određenih metala kada su oni osvijetljeni (fotoelektrični efekt) pretpostavljajući da se svjetlost sastoji od čestica. Ti mali paketi energije bez mase kasnije su dobili naziv fotoni.
Pa što je onda svjetlost, val ili čestica? Čini se da je odgovor - oboje. Svjetlost se ponekad ponaša kao jedno, a ponekad drugo, ovisno o situaciji. Kvantna teorija također nalaže da postoje temeljna ograničenja o onome što možemo znati o svijetu, a to je ideja koja je utjelovljena u Heisenbergovom principu neodređenosti. Jedna od posljedica je da svjetlosni val nije opisan besprijekorno oscilirajućom sinusoidom. Fotonska strana unosi određene nepravilnosti i u amplitudu vala i u njegovu fazu.
1960-tih je godina fizičar Roy Glauber zbrojio ove elemente u kvantnu teoriju svjetlosti zbog koje je dobio i Nobelovu nagradu. On je pokazao kako se nesigurnost, bilo u amplitudi ili u fazi, može "stisnuti" dopuštajući da druga vrijednost poraste. Takvi signali, koji se sastoje od manje neposlušnih, stisnutih fotona, mogu biti poput radio signala s manje šuma, što čini optičke komunikacijske mreže otpornijima na greške. Ovaj se napredak sada koristi za povećanje osjetljivosti velikih mjernih instrumenata koje zovemo interferometri, a koje koristimo za traženje gravitacijskih valova predviđenih Einsteinovom općom teorijom relativnosti. » Potraži više...