Det har varit en av den moderna vetenskapens mest frustrerande paradoxer - att ljuset existerar både som våg och partikel samtidigt men aldrig kan ses i båda staterna samtidigt. Albert Einstein var den första personen som 1905 beskrev detta skenbara dubbla ljustillstånd i ett försök att förklara en del av det till synes motsägelsefulla beteende som det uppvisar. Men när forskare försöker observera dessa tillstånd, har den bara någonsin kunnat se ljuset bete sig som fotonpartikel eller som en elektromagnetisk våg. Rulla ner för video. Ovanstående bild är vad forskarna säger är den första ögonblicksbild av ljus som beter sig som en partikel och en våg. Den nedre "slice" av bilden visar partiklarna, medan den övre bilden visar ljus som en våg. Men nu forskare baserade vid schweiziska Federal Institute of Technology i Lausanne (EPFL), har fångat den första ögonblicksbild av ljus beter sig som både en våg och partikel. Arbetet visar att Einstein hade rätt när han föreslog att elektromagnetisk strålning skulle kunna bete sig som både en våg och en partikel samtidigt. Forskare har utvecklat ett kamerasystem som låter användare se runda hörn med laserljus. Systemet utnyttjar det sätt på vilket ljuset reflekteras och refraceras för att rekonstruera formen av objekt utanför synfältet. Forskare vid universitetet i Bonn och University of British Columbia i Vancouver använde en laser för att sprida ljus på en yta. är lyst på en yta. I en demonstration lyste en laser på en vit vägg, medan en kamera tittade på scenen. Allt den kan se från början genom linsen är en "ljusfläck". En dator registrerar bilden och data behandlas så konturerna av ett objekt bakom skärmen gradvis visas. Tekniken för att fånga bilden kan användas för att hjälpa till att öppna upp nya områden av supersnabba datorer som utnyttjar kvanttillstånd av material. Han sade: "Detta experiment visar att vi för första gången någonsin kan filma kvantmekanik - och dess paradoxala natur - direkt. "Att kunna avbilda och kontrollera kvantfenomen på nanometerskalan så här öppnar en ny väg mot kvantdata." Ljusets vågliknande beteende kan ses tydligt när solljuset refraceras genom ett prisma och delas upp i de olika färgerna enligt ljusets våglängder. Men man kan också se hur den beter sig som en partikelliknande foton, som slungas ut som strålning av material som uran eller när gas som är hög i atmosfären misshandlas av solvinden för att frambringa norrskenet över polerna. I en artikel publicerad i tidskriften Nature Communications genomförde forskargruppen ett experiment och använde sedan elektroner för att avbilda ljuset. Genom att avfyra en laserljuspuls på en liten metalltråd som hängde på grafen gav detta partikeltråden energi och fick dem att vibrera. Aurora Borealis (visas ovan) orsakas av fotoner partiklar kastas ut av gasatomer högt i jordens atmosfär som de kolliderar med hög energi laddade partiklar som bärs av solvinden från solen. Vitt ljus som delar sig i olika färger genom ett prisma (ovan) visar hur det beter sig som en våg. Ljuset reste sedan längs tråden i två möjliga riktningar. När vågorna som färdas i motsatta riktningar möter varandra bildar de en ny "stående våg" av ljus. När de då avfyrade en ström av elektroner nära nanotråden, kunde de avbilda denna våg i ett ultrasnabbt mikroskop på grund av hur elektronerna skyndade upp eller saktade ner. Dr Carbone sade att den resulterande bilden producerar ett fingeravtryck av den våg-naturen av ljus samtidigt visar att det är en partikel också. Elektronerna passerar nära den stående vågen av ljus, de träffar fotonerna det innehåller, återigen påverkar den resulterande bilden.
Schweiziska forskare har använt lasrar och nanotrådar för att fånga bilderna.
Forskare har försökt att avbilda ljus i båda staterna i årtionden.
Albert Einstein var först med att beskriva ljuset som både en våg och en partikel.
Experimentet kan leda till nya typer av supersnabba "kvantdatorer"