Hoewel het klinkt als iets dat rechtstreeks uit sciencefiction komt, het beheersen van de snelheid van het licht is in feite een langdurige uitdaging geweest voor natuurkundigen. In een recent gepubliceerd onderzoek in Communicatie Fysica , onderzoekers van de Universiteit van Osaka genereerden lichte kogels met zeer controleerbare snelheden.

Volgens het relativiteitsprincipe van Albert Einstein, de lichtsnelheid is constant en kan niet worden overschreden; echter, het is mogelijk om de groepssnelheid van optische pulsen te regelen.

Momenteel, de spatiotemporele koppeling van optische pulsen biedt de mogelijkheid om de groepssnelheid van driedimensionale niet-diffractie optische golfpakketten te regelen, bekend als "lichte kogels, " in de vrije ruimte.

In hun vorige studie ( Wetenschappelijke rapporten ), deze groep ontdekte dat door het pulsfront van optische pulsen te vervormen en het fasefront onveranderd te houden, de snelheid en de versnelling van de gegenereerde vliegende Bessel-Gaussiaanse (diffractie- en dispersievrije) lichte kogels kunnen worden gecontroleerd.

"Echter, het probleem is dat er maar één bepaalde bewegingsvorm is, bijvoorbeeld, superluminaal of subluminaal voor snelheid en versnellen of vertragen voor versnelling, kan worden bereikt in een enkel voortplantingspad, " legt de corresponderende auteur Zhaoyang Li uit.

In deze nieuw verbeterde methode, door gebruik te maken van de combinatie van een vervormbare spiegel en een ruimtelijke lichtmodulator, het pulsfront van optische pulsen kan willekeurig worden vervormd, wat resulteert in lichte kogels met willekeurig variabele snelheden (en versnellingen) tijdens een enkele voortplantingsbaan; bijv. subluminaal gevolgd door superluminaal en/of versnellen gevolgd door vertragen.

"Deze niet-diffractie lichte kogel met bijna programmeerbare vliegsnelheden kan nieuwe kansen bieden in een breed scala aan toepassingen, zoals communicatie in de vrije ruimte, bio-beeldvorming, optische detectie en verwerking, deeltjesversnelling en manipulatie, stralingsgeneratie, onder andere, " zegt Zhaoyang Li.