Un gaz format din fotoni devine mai ușor de comprimat pe măsură ce forța crește. Această proprietate ciudată s-ar putea dovedi utilă în realizarea unor senzori extrem de sensibili.
Deși gazele normale sunt compuse, de obicei, din atomi sau molecule, crearea unui gaz de fotoni prin captarea acestora cu ajutorul laserelor este posibilă. Totuși, un gaz creat în acest fel nu are o densitate uniformă (cercetătorii îl descriu ca nefiind omogen sau pur), ceea ce face dificilă studierea corespunzătoare a acestuia.
În prezent, Julian Schmitt și colegii acestuia din cadrul Universității din Bonn, Germania, au produs, pentru prima dată, un gaz fotonic omogen prin captarea fotonilor între două oglinzi la scară nanometrică.
După aceea, cercetătorii au deplasat una dintre oglinzi pentru a măsura compresibilitatea gazului fotonic și pentru a obține proprietățile de bază ale acestuia.
„Putem considera faptul că sistemul se aseamănă cu o pompă de aer, dar care nu este umplută cu aer, ci cu fotoni. Noi comprimăm gazul și analizăm modul în care acesta reacționează. Astfel, putem determina proprietățile fundamentale ale acestuia”, a declarat Schmitt.
În mod surprinzător, echipa a descoperit că, pe măsură ce este aplicată o forță din ce în ce mai mare, gazul devine mai ușor de comprimat. În cazul unui gaz normal, forța de comprimare trebuie sa fie din ce în ce mai mare deoarece moleculele, forțate să se apropie, se resping reciproc.
Acest lucru nu se întâmplă în cazul gazul fotonic omogen datorită mecanicii cuantice, care permite fotonilor să acționeze atât ca particule, cât și ca unde. „Acești fotoni se comportă ca niște unde care, în cele din urmă, încep să se suprapună și să devină imposibil de distins”, a explicat Schmitt.
Pe lângă investigarea stărilor fundamentale ale materiei, Schmitt a declarat faptul că acest gaz fotonic ar putea fi folosit pentru a realiza senzori foarte sensibili de măsurare a forțelor.