Ved kvanteoptikklaboratoriet ved Universitetet i Oslo er vi opptatt av å videreutvikle våre forestilinger og modeller for lys. I fysikken har bølge-partikkel-dualismen for lys vært den mest aksepterte oppfatning i snart 100 år, men denne betraktningsmåten innebærer at vi må forestille oss lys på forskjellige måter i ulike sammenhenger, og disse forestillingene er iblant i direkte strid med hverandre.
Vi mener det er på tide å undersøke nærmere om det er mulig å finne en modell hvor man kan få en mer helhetlig og harmonisk beskrivelse enn vi har i dag. De siste 30 årene har det vært en meget aktiv forskning på ulike egenskaper til lys, følgelig har vi i dag et langt rikere erfaringsmateriale å ta av når modeller og betraktningsmåter diskuteres. En langt mer åpen holdning innen forskningsmiljøet enn for få tiår siden øker også sjansen på at betydelige fremskritt blir gjort de neste få tiår.
"Lys" blir oftest fremstilt som et enhetlig fenomen. Forskning de siste få tiår gir ikke støtte for et slikt syn. Det synes som om lys kan forefinnes i en rekke ulike former. Foreløpig har man skilt mellom klassisk lys og ikke-klassisk lys, og man karakteriserer gjerne ikke-klassisk lys som lys som viser såkalt "anti-bunching"-egenskaper. Vi skiller mellom de ulike formene for lys ut fra hvilken statistikk de fremviser, gjerne en statistikk som er basert på ideen om fotonet som udelelige partikler. Det er klare problemer og utilstrekkelighet ved en slik karakterisering.
Vi ønsker å bidra i arbeidet med å utvikle tankemessige bilder og modeller som kan være en alternativ måte å beskrive ulike former for lys på. Vi ønsker å ta utgangspunkt i bølgemodellen for lys, men innføre flere og mer presist definerte mål for lysets ulike egenskaper. Det er allerede sneket seg inn i litteraturen en oppfatning om at fotonet har en utstrekning i lysstrålens bevegelsesretning omtrent lik koherenslengden. Dette er en oppfatning vi synes er interessant og vi vil undersøke nærmere hvor fruktbar en slik modell er i flere ulike sammenhenger.
I vår gruppe har vi som arbeidshypotese at noen av de tilsynelatende paradoksene vi har innen fysikk i dag, knyttet til forklaring av dobbelspalteksperimenter og forklaring av sammenfiltrede fotoner, kanskje kan få en mye mer naturlig forklaring dersom vi klarer å modellere lys bedre enn i dag. Vi ser også at det muligens er en nær kobling mellom vår problemstilling knyttet til lys, og de såkalte "Grunnlagsproblemer i fysikk" som har sitt utgangspunkt i interpretasjon av kvantefysikk. En bedre betraktningsmåte eller modell for lys kan derfor ha videre følger enn man først vil tenke seg. Arbeid med våre problemstillinger blir da ekstra spennende!
Foto opprinnelig fra Ola Sæther, Universitetet i Oslo, men er fargemanipulert av Arnt Inge Vistnes |