Учёным из Швейцарии и США впервые удалось запечатлеть свет, ведущий себя одновременно как волна и как частица. Для проведения эксперимента использовался уникальный электронный микроскоп в швейцарской лаборатории EPFL.
Со школы мы знаем принцип корпускулярно-волнового дуализма – в некоторых случаях свет ведёт себя, как волна, а в некоторых – как набор частицы (фотоны). Альберт Эйнштейн использовал этот принцип, объяснив, почему некоторые металлы излучают электроны, когда на них падает свет. Однако до этого момента эксперимент, позволяющий увидеть, как это происходит, не удавалось поставить. Теперь же учёным удалось сделать нечто вроде фотографии света, на которой видно и частицы и волны.
Для эксперимента учёные направляли лазер на крохотную металлическую проволочку диаметром 8*10-8 м, по которой свет в виде волны проходил в одну и в другую сторону. Встречаясь с самим собой, свет образовывал стоячую волну, которая в свою очередь также излучала свет, но уже в виде частиц. Поток электронов, направленных в нужное место, показал происходящее там во всей его квантовой красоте.
Электроны взаимодействовали со стоячей волной, и из-за этого их скорость менялась. При помощи сверхбыстрого микроскопа места, где происходили эти изменения, были вычислены, и таким образом было получено изображение волны. Одновременно электроны взаимодействовали и с фотонами, обмениваясь в данном случае квантами энергии, и эти изменения были запечатлены уже как взаимодействие электронов с частицами.
