То, что свет может вести себя одновременно и как волна и как поток частиц, известно давно, но еще ни разу не было проведено эксперимента, позволяющего увидеть двойственную природу света. Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали способ, благодаря которому они смогли запечатлеть свет - как волну и как поток фотонов одновременно.

Исследовательская группа под руководством Фабрицио Карбоне (Fabrizio Carbone) направила лазерные импульсы в сторону серебряного нанопровода диаметром 0,00008 миллиметра, подвешенного на графеновой пленке, который выполнял в эксперименте роль изолирующего материала. Когда лазерные импульсы попадали на нанопровод, они придавали заряженным частицам провода дополнительную энергию и заставляли их вибрировать. Свет лазера перемещался вдоль провода в двух возможных противоположных направлениях. При столкновении встречных потоков образовалась третья волна, которая выглядела как стоящая на месте. Третья волна стала источником света в эксперименте и излучала его возле нанопроволоки.

Далее ученые направили на полученное поле поток электронов. При столкновении электрона и фотона одна из частиц передавала другой часть своей энергии. Если электрон получал энергию, то он начинал двигаться быстрее, если отдавал - медленнее.

Используя сверхбыстрый электронный микроскоп, ученые смогли зафиксировать момент, когда частицы меняли свой энергетический уровень. Получившаяся картина стоячей волны демонстрировала волновую природу света, и в то же время показывала получение электроном части энергии, что доказывал. что свет ведет себя и как частица.