Koherentni valovi

Okruženi smo predmetima uobičajene veličine, znamo veličinu našeg tijela, sigurni smo: jedna stolica je udobna samo za jednu osobu. U svijetu mikrokvantuma, u svijetu stvari mikroskopski, sve izgleda manje prozaično: stolica, smanjena za nekoliko stotina milijardi puta i uzimajući veličinu atoma, izgubit će svoje jasne granice, kao i svaki manji objekt. I svi objekti mogu stati u jedan prostor, bez međusobnog miješanja. Zašto? U kvantnom svijetu objekti su valovi koji se međusobno prodiru, tako da pet osoba, i deset i dvadeset, mogu sjediti na jednoj stolici. Takvi valovi nazivaju se koherentni valovi.

Coherence znači međusobno povezivanje, koherentnost (cohaerens - povezivanje, u komunikaciji). Koherentni valovi, odnosno, imaju iste frekvencije, identične amplitude, istu faznu razliku. Ove značajke odgovaraju valovi monokromatski, neograničeno ni u vremenu ni u prostoru.

Kako bi eksperimentalno osjetili koherentnost valova, stvari (objekti) ne trebaju biti samo reducirani, već i jako hlađeni, tj. podcjenjuju kaotično gibanje atoma. I to nije samo o "minus", već o milijardama stupnjeva u Kelvinu. Svojstva vala iste stolice trebala bi postati vidljiva na nezamislivo niskoj temperaturi: - 45 K.

Zanimljiva je značajka valova sposobnost koherentnog oblikovanja, tj. uredno i koherentno. Na primjer, koherentni valovi u vremenu su glazba. Da, da, glazba! Svaki zvuk zvučne melodije, njezina trajanja, učestalost, visina - strog red i dopisivanje. Slabost koherentnosti percipira nas kao lažni zvuk, a gubitak koherentnosti je poput buke. To je koherencija koja razlikuje glazbu od nekoherentnih i ponekad neugodnih zvukova.

Dakle, prema ciljevima kvantnog svijeta, koherencija daje nove osobine, tako vrijedne za stvaranje i primanje apsolutno novih materijala, katkada radikalno mijenjajući postojeće tehnologije.

Nije slučajno da je više od 40% Nobelovih nagrada tijekom posljednja dva desetljeća povezano s koherentnim pojavama: hladni atomi, tekući helij, supravodiča.

Metode dobivanja koherentnih valova:

• instrumentalna akvizicija (dijeli jedan val od izvora do dva);
• podjela prednje strane.

Raspon decimalnih milimetara elektromagnetskih oscilacija se primarno koriste u komunikacijskoj i radijskoj elektronici. Ali u posljednjih 15-20 godina njihova je upotreba povećana u područjima netradicionalnih, a uglavnom u biologiji i medicini. A kraći valovi korišteni su još ranije, od otkrića izvora koherentnih oscilacija.

Jeste li čuli za fizioterapiju? Naravno - da. Ovo je prvo područje uporabe koherentnih valova u medicini. Zagrijavanje tkiva dopuštalo je (i sada dopušta) ubrzavanje reakcija (kemijskih i biokemijskih), koje su odredile fizioterapeutski učinak. Valovi mogu prodrijeti duboko u tijelo, izravno u tkiva u koje su usmjereni.

I koliko je vrijedno otkriće hipertermije! U šezdesetim godinama prošlog stoljeća ustanovljeno je da koherentni valovi mogu uništiti maligne tumore.

Danas nitko nije iznenađen i laserska kirurgija, koja koristi sve iste koherentne valove, ali samo u vrlo uskim gredama koje mogu uništiti oba mekana i koštana tkiva. Ovdje se primjenjuju različiti laseri, s različitim frekvencijama, ovisno o prirodi operacija i tkiva. Praktično "bez krvi" operacija, nakon čega se pacijent oporavi mnogo brže.

Analiza novih smjerova primjene koherentnosti valova omogućuje nam da mislimo kako će medicina i biologija uskoro postati glavna područja njihove primjene.