«Er alt forutbestemt?»
Fysikeren Jan Gullas forskning på lys åpner for å stille spørsmålet.
I 2024 ble Gulla (32) tildelt H.M. Kongens gullmedalje for beste doktorgrad i naturvitenskap, ved Universitetet i Oslo.
Det siste året har han arbeidet i FFIs kvanteprosjekt.
Hvor er egentlig lyspartikkelen, fotonet?
Trass i at han studerer universets minste elementer er det ikke småtteri han tar tak i. Jan Gulla ønsker å utforske de mest fundamentale fysiske problemstillingene. Et sentralt spørsmål for ham er dette: «Hvor er egentlig lyspartikkelen, fotonet?». Han vil utfordre den etablerte forståelsen av fotoner.
Tradisjonelt har vitenskapen antatt at fotoner kan lokaliseres. Det har imidlertid vært vist at ett enkelt foton i prinsippet alltid er detekterbart, uansett hvor langt unna det er. Dette tilsynelatende tekniske funnet har skapt en del debatt, fordi det ser ut til å bryte med Einsteins relativitetsteori. Den forbyr at informasjon sprer seg raskere enn lysets hastighet.
En ny type lystilstand
For å løse dette paradokset har fysikere i lang tid foreslått to mulige utveier. Enten at en kan velge å ignorere problemet, fordi effekten ofte er liten i praksis. Eller en langt mer vidtrekkende løsning: at det ikke finnes fri vilje, og at alt allerede er forutbestemt.
Gulla har nå foreslått en tredje vei. Han har avdekket at en kan beskrive lokalisert lys hvis en ikke lenger har nøyaktig ett foton, men snarere har en ny type lystilstand. Denne nye tilstanden vil i mange tilfeller oppføre seg nesten identisk med et enkelt foton, men den inneholder ekstra elementer som blir betydelige når lyset presses sammen. Dette funnet er et betydelig skritt i utviklingen av kvantefysikken. Det kan potensielt bli relevant for kvanteteknologi om kanskje 30 år, når instrumentene har rukket å bli mer avanserte.
I denne podkasten forteller Gulla mer om de store perspektivene som forskningen hans gir.