Koherentní vlny

Jsme obklopeni objekty obvyklé velikosti, známe velikost našeho těla, jsme si jisti: jedna židle je pohodlná pouze pro jednu osobu. V mikrokvantovom světě, ve světě mikroskopických věcí, všechno se zdá méně prozaický: židle, snížena na několik set miliard časů a vzít velikosti atomu ztrácí jasné linie, stejně jako jakékoliv menší jako předmět. A všechny předměty se vejdou do jednoho prostoru, aniž by se vzájemně rušily. Proč? V kvantovém světě objektů - vlny, které pronikají do sebe, takže jeden může být i židle sednout, a pět až deset a dvacet. Takové vlny se nazývají souvislé vlny.

Soudržnost znamená vzájemné propojení, soudržnost (kohaeren - spojení, komunikace). Koherentní vlny mají stejné frekvence, stejné amplitudy, stejný fázový rozdíl. Tyto vlastnosti odpovídají vlny monochromatické, neomezené ani v čase ani ve vesmíru.

Abychom experimentálně cítili koherenci vln, je třeba věci (objekty) nejen snížit, ale také velmi ochladit, tj. podhodnotit chaotický pohyb atomů. A není to jen o "minus", ale o miliardách stupňů v Kelvinu. Vlnové vlastnosti stejné stolice by měly být viditelné při nepřekonatelně nízké teplotě: - 45 K.

Zajímavou vlastností vln je schopnost koherentně tvořit, tj. řádné a soudržné. Například koherentní vlny v čase jsou hudba. Ano, ano, hudba! Každý zvuk melodie, její délka, frekvence, výška - přísná objednávka a korespondence. Oslabení koherence nás vnímá jako falešný zvuk a ztráta koherence je jako hluk. Je to koherence, která rozlišuje hudbu od nesouvislých a někdy otravných zvuků.

A objekty kvantového světa soudržnosti dává nové vlastnosti tak cenné vytvářet a vyrábět zcela nové materiály, někdy radikálně mění stávající technologie.

Není náhodou, že více než 40% Nobelových cen za poslední dvě desetiletí souvisí s koherentními jevy: studenými atomy, kapalné hélium, supravodiče.

Metody pro získání koherentních vln:

• instrumentální získání (dělení jedné vlny ze zdroje o dva);
• rozdělení fronty.

Rozsah desimetru milimetru elektromagnetických oscilací se používají především v komunikační a rozhlasové elektronice. V posledních 15-20 letech se však jejich využití zvýšilo v oblastech netradičních, především v biologii a medicíně. A kratší vlnové rozsahy byly použity ještě dříve, od objevu zdroje koherentních kmitů.

Slyšeli jste o fyzioterapii? Samozřejmě - ano. Toto je první oblast použití koherentních vln v medicíně. Oteplování tkání umožnilo (a nyní dovoluje) urychlit reakce (chemické i biochemické), které určily fyzioterapeutický účinek. Vlny mohou proniknout hluboko do těla přímo do tkání, do kterých jsou nasměrovány.

A jak hodnotný je objev hypertermie! V šedesátých letech minulého století bylo zjištěno, že souvislé vlny mohou zničit zhoubné nádory.

Není tedy žádným překvapením, dnes a laserová chirurgie, která využívá všechny stejné koherentních vln, ale jen ve velmi úzkých svazků, které jsou schopné ničit i měkkých tkání a kostí. Zde jsou zde použity různé lasery s různými frekvencemi v závislosti na povaze operací a tkání. Prakticky "krvácející" operace, po které se pacient zotavuje mnohem rychleji.

Analýza nových směrů aplikace soudržnosti vln nám umožňuje myslet, že jak medicína, tak biologie se brzy stanou hlavními oblastmi jejich aplikace.