Ludzkie oczy mogą dostrzec pojedyncze fotony
Naukowcy z USA i Austrii przeprowadzili eksperyment, który wskazuje na niezwykłość naszego wzroku. Wygląda na to, że człowiek w odpowiednich warunkach potrafi dostrzec pojedyncze cząstki światła zwane fotonami.
Pręciki znajdujące się w naszych oczach stają się bardziej wrażliwe w ciemności i umożliwiają widzenie przy słabym oświetleniu, zaś czopki pozwalają nam dostrzegać kolory. Na siatkówce każdego oka znajduje się około 120 milionów pręcików i 6 milionów czopków.
W latach 40. ubiegłego wieku przeprowadzono eksperymenty, podczas których wykazano, że człowiek, którego oczy zostały przyzwyczajone do ciemności potrafił wykryć błyski od pięciu do siedmiu fotonów jednocześnie. Jednak nikt nie był w stanie jeszcze określić, czy potrafilibyśmy wykryć pojedyncze fotony - naukowcy nie posiadali jeszcze odpowiedniego urządzenia do takiego badania.
Zespół z Uniwersytetu Rockefellera zdołał pokonać to ograniczenie i zbudował urządzenie, które potrafi wysłać do ludzkiego oka tylko jeden foton. Postanowiono więc przeprowadzić eksperyment - trzech ochotników poddano łącznie ponad 30 tysiącom prób. Jeden z nich miał założone szkła kontaktowe.
Każda osoba siedziała w kompletnie ciemnym, dźwiękoszczelnym pomieszczeniu. Założono im słuchawki, a głowy mieli położone na zagłówku. Poproszono ich, aby skupili swoje prawe oko na czerwonym matowym świetle. Maszyna zaczęła emitować dwa bodźce świetlne - jeden z nich był pojedynczym fotonem który trafiał w część siatkówki zawierającą najwięcej pręcików, drugi zaś był kompletnie ciemny. Uczestnicy tego eksperymentu musieli wskazać który bodziec emitował fotony, badacze mówili im, czy ich odpowiedź była trafna po czym przeprowadzano kolejną próbę.
W ponad 30 tysiącach takich testów uzyskano 51,6 proc. poprawnych odpowiedzi. Badacze uważają, że choć wynik nie jest zbyt wysoki, to wskazuje iż uczestnicy w pewnych momentach rzeczywiście potrafili wykryć pojedyncze fotony. Wykazano również, że szansa na odgadnięcie wzrosła do 56 proc., gdy pierwsza cząstka światła została wyemitowana w ciągu 10 sekund przed kolejną.
Autorzy badania mówią o pewnym przełomie, choć niektórzy naukowcy podchodzą do wyników eksperymentu dość sceptycznie. Uznano, że liczba uczestników (trzech mężczyzn) jest zbyt mała i należy także uwzględnić kobiety. Na szczęście Alipasha Vaziri i jego zespół mają zamiar przeprowadzać kolejne testy, które pozwolą zweryfikować odkrycie. Wyniki badań pojawiły się na łamach czasopisma "Nature Communications".
