Віртуальні частинки за деяких умов можуть перетворюватися на цілком реальні фотони.
Навіть вакуум ніколи не буває абсолютно порожній, в ньому миготять так звані віртуальні частинки і античастинки, що народжуються попарно, щоб тут же зникнути, поглинувши один одного. Їх існуванням пояснюється, зокрема, ефект Казимира: між двома паралельними дзеркальними поверхнями, поміщеними у вакуум, виникає набагато менше віртуальних фотонів, ніж в навколишньому просторі, і тиск «зовнішніх» частинок штовхає дзеркала назустріч один одному.
Ефект Казимира залежить від багатьох параметрів. Був передбачений динамічний ефект Казимира: якщо дзеркала будуть переміщуватися, віртуальні вакуумні флуктуації можуть перетворитися на реальні кванти. Це явище вдалося спостерігати в 2011 році. Зараз результати експерименту очікують підтвердження незалежною групою дослідників. А тим часом вчені з Фінляндії змогли отримати «світло з вакууму» іншим способом - змінюючи показник заломлення середовища, через яке повинні пройти фотони.
Швидкість світла у вакуумі - величина постійна, але для будь-якого іншого середовища залежить від її показника заломлення. Один з авторів дослідження, фізик Пасі Ляхтеєнмякі (Pasi Lähteenmäki) порівнює середовище, показник заломлення якого змінюється, з дзеркалом товщини: якщо ця зміна відбувається досить швидко, віртуальні фотони при взаємодії з поверхнею «дзеркала» можуть знайти достатньо енергії, щоб перетворитися на реальні. «Уявіть собі абсолютно темну кімнату, - каже Ляхтеєнмякі, - показник заломлення всередині якої раптово змінюється - і кімната починає світитися».
Вчені використовували масив СКВИД, що дозволяє змінювати швидкість поширення мікрохвильового випромінювання на кілька відсотків, для дослідження параметрів розробленого ними підсилювача і вирішили перевірити - що, якщо посилювати буде нічого? Якщо на місці джерела сигналу буде вакуум? І виявили фотони, відповідні теоретичній моделі динамічного ефекту Казимира. Зокрема, ці фотони є квантово заплутаними. І хоча «світло з вакууму» буде проблематично використовувати «в народному господарстві», цей експеримент відкриває нові горизонти перед фізиками, які вивчають властивості вакууму і явище квантової заплутаності.
За повідомленням Nature News