Lichtgeschwindigkeit: Physiker verlangsamen Licht im Vakuum

Die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum ist eine Konstante. Diese Tatsache ist einer der Eckpfeiler der Physik. Wissenschaftlern auf den Philippinen gelang es nun jedoch, Licht im Vakuum zu verlangsamen.

Bild: Luxor- Nevada, Alain Bourque, Flickr, CC BY-SA 2.0

Langsameres Licht zur besseren Informationsübertragung

Dieses Ziel erreichten die Forscher des National Institute of Physics auf den Philippinen, indem sie die Art und Weise änderten, wie einige Lichtstrahlen rotieren. Sie nutzten sogenannte Lagguerre-Gauß-Strahlen, die kreisförmig und symmetrisch sind. Mit ihrer Hilfe änderten sie die Drehung der Lichtstrahlen um sich selber. Als Ergebnis breiteten sich die Lichtstrahlen langsamer aus.

Die Lichtgeschwindigkeit variiert abhängig von dem Medium, durch das sich das Licht bewegt, was auch die Genauigkeit beeinflusst, mit der über das Licht Informationen übertragen werden können. Deswegen besteht seitens der Wissenschaft großes Interesse daran, die Geschwindigkeit zu beeinflussen, ohne dass es Auswirkungen auf die Übertragung hat.

Im letzten Jahr gelang es Wissenschaftlern der Universität Glasgow, Licht zu verlangsamen, indem sie die Form der Lichtwellen veränderten. Die Methode der Forscher von den Philippinen kommt allerdings ohne eine Formänderung aus. Die von ihnen verwendeten Lichtwellen haben ein Momentum, dass sich am besten in Form einer Korkenzieher-Bewegung visualisieren lässt. Den Forschern gelang es, diese Lichtstrahlen einzeln zu verlangsamen, ohne direkt auf sie einzuwirken.

Angriff auf die Konstante der Lichtgeschwindigkeit?

Dieses Resultat bleibt im Einklang mit den bekannten physikalischen Gesetzen. Die individuellen Photonen werden nämlich nicht langsamer, sondern sie bewegen sich einfach auf einem längeren Pfad. Somit bleibt die eigentliche Regel hinter der Konstante der Lichtgeschwindigkeit unberührt. Der eigentliche Lichtstrahl ist dennoch langsamer unterwegs. Den Forschern gelang es auch, die Verlangsamung vor dem Experiment genau vorherzusagen.

Die Laguerre-Gauß-Strahlen werden häufig im Computer- und Telekommunikationsbereich genutzt, und genau dort liegen dann auch die potentiellen Anwendungsbereiche der Methode. Letztlich könnten die Erkenntnisse der Forscher eingesetzt werden, um die Datenübertragung rund um den Erdball zu verbessern.