Svet obletela fantastická správa – vedci vraj premenili svetlo na hmotu. Ehm. Teda, niečo také. Spomína sa supertuhosť, nejaký Bose a tak. A sú k tomu aj pekné obrázky – normálne zamrznuté svetlo a podobne.
Človek by už mal takéto správy čítať s rezervou, a v tomto prípade je to viac než na mieste. Áno, vedcom sa podaril fascinujúci pokus, ktorý zahŕňal svetlo, a áno, v niečom sa správalo ako hmota. No rozhodne sa nedá povedať, že by sa svetlo stalo hmotou – nestalo. Len sa v určitých podmienkach správalo podobne.
Že sa svetlo v niektorých prípadoch správa podobne ako hmota, nie je nič nové. Napríklad častice svetla aj častice hmoty majú energiu aj hybnosť. Keď do detektora narazí vysokoenergetický fotón, spôsobí podobnú šarapatu ako vysokoenergetický elektrón. Takže dosiahnuť podobné správanie svetla a hmoty nie je až také prekvapivé.
Teraz to bude trochu technické. Často sa skúma jav nazývaný Bose-Einsteinov kondenzát. Medzi svetlom a bežnou hmotou existujú dva hlavné rozdiely. Po prvé, častice svetla sú nehmotné, a preto sa pohybujú rýchlosťou svetla. Po druhé, častice svetla sú bozóny. To znamená, že sa ich do toho istého stavu – napríklad do malej dutiny – môže dostať ľubovoľné množstvo. Bežná hmota je tvorená fermiónmi, ktoré sa tlačiť nechcú. Za určitých okolností sa však dokážu správať ako bozóny, takže sa hmota môže v istých podmienkach podobať na svetlo o trochu viac, než je bežné.
Dlho sa predpokladalo, že bozóny by mohli existovať aj v supertuhom stave. Supertekutý stav dobre poznáme – typicky sa vyskytuje pri veľmi nízkych teplotách, keď tekutina tečie bez odporu. Supertuhý stav je podobný, akurát má látka zároveň periodickú štruktúru.
A presne niečo také sa teraz podarilo – fotóny boli natlačené do toho istého stavu (čo pre bozóny nie je problém), a vďaka špecifickej interakcii sa časť z nich preklopila do susedného stavu jedným smerom a časť druhým smerom, čím vznikla opakujúca sa štruktúra. Nebudem zachádzať do detailov, keďže sú pomerne technické – ale je asi jasné, že žiadne „zo svetla spravili hmotu“ sa nekoná.
Úprimne, keby som tomu nerozumel a prečítal si len niektoré nadpisy, povedal by som si, že vedci naozaj „zhmotnili svetlo“. Potom sa človek dozvie, že je to nezmysel, alebo sa o chvíľu objaví správa s opačným tvrdením, a nadobudne dojem, že „tí vedci už nevedia, čo od dobroty“. Je to škoda, pretože ide o pekný a významný objav, ktorý si zaslúži byť správne interpretovaný. Čiastočne za to však môžeme aj my, konzumenti obsahu – radšej si pozrieme desať pekných obrázkov so stručnými popismi, než by sme si prečítali jeden poriadny článok. Myslím, že svet okolo nás si zaslúži väčšiu pozornosť.
[Samuel]Pekné vysvetlenie objavu nájdete tu: https://www.nature.com/articles/d41586-025-00637-8#ref-CR4
Pred pár rokmi podobný pokus tu („tekuté svetlo“): https://www.nature.com/articles/nature05131