Poprvé jsme „zachytili“ světlo ve virtuálním čase.

Fyzici z University of Maryland (USA) právě dosáhli nebývalého vědeckého milníku: pozorovali světlo, jak putuje „virtuálním časem“, což je matematický koncept, který byl dříve považován za nemožný.

Pozorování pohybu světla v reálném prostoru i „virtuálním čase“ otevírá mnoho perspektiv pro praktické aplikace v moderním lidském životě – Ilustrace: NASA

Když světlo prochází průhledným materiálem, obvykle se nešíří tak volně jako ve vakuu. Složitá síť elektromagnetických polí uvnitř materiálu způsobuje zpomalení každého fotonu, což zpožďuje cestu celého světelného paprsku.

Tento jev pomáhá vědcům pochopit, jak světlo interaguje s mikrostrukturou materiálů, a tím objevovat jejich fyzikální vlastnosti.

Z virtuálního do reálného

Některé matematické modely popisující tento jev často používají čísla nazývaná imaginární čísla. Tato čísla nemají v každodenním životě žádnou skutečnou hodnotu a často jsou považována za čistě matematické nástroje. Nové experimenty ukázaly, že tato zdánlivě pouze existující čísla na papíře se ve skutečnosti mohou projevit jako plně měřitelné fyzikální jevy.

Ve studii publikované v časopise Physical Review Letters , jednom z předních a nejprestižnějších vědeckých časopisů v oblasti fyziky, tým fyziků Isabelly Giovannelli a Stevena Anlageho uvedl, že použil mikrovlny, formu světla mimo viditelné spektrum, a přenášel je uzavřenou smyčkou koaxiálního kabelu. Toto zařízení simulovalo kontrolované prostředí pro studium přenosu světelných pulzů skrz materiály.

Měřením ultranízkofrekvenčních oscilací mikrovln při jejich průchodu systémem zjistili, že frekvenční posun nebyl náhodný, ale spíše fyzikální projev imaginárních čísel v rovnici.

To ukazuje, že koncept virtuálního času není jen matematická fantazie, ale skutečně existuje a ovlivňuje proces přenosu světla.

Dr. Anlage uvedl, že jeho tým objevil dříve přehlížený stupeň volnosti ve světelných vlnách. To umožnilo vysvětlit tento jev, kdysi považovaný za „iluzorní“, zcela reálnými faktory.

Je pozoruhodné, že světelné pulzy v tomto médiu se mohou dočasně šířit rychleji než fotony, které je tvoří. Může to znít paradoxně, ale vzhledem k vlivu média a vlnové struktury je to logický důsledek.

Mnoho slibných praktických aplikací.

Úspěch tohoto experimentu není jen krokem vpřed v oblasti teoretické fyziky. Pozorování světla ve stavu zvaném „virtuální čas“ také otevírá mnoho perspektiv pro praktické aplikace v moderním životě.

Jakmile lépe pochopíme, jak se elektromagnetické vlny, od světla po mikrovlny, šíří a transformují při průchodu hmotou, můžeme optimalizovat mnoho technologií, které na nich závisí.

Například v oblasti bezdrátové komunikace mohou tyto nové poznatky pomoci zlepšit rychlost a přesnost přenosu signálu. U radarových a senzorových systémů mohou přispět ke zvýšení citlivosti a snížení rušení, a tím zvýšit efektivitu v oblastech, jako je letectví, armáda a automatizace.

Zejména v rozvíjejícím se světě kvantových výpočtů, kde každá interakce závisí na chování mikroskopických částic, jako jsou fotony, by se hlubší pochopení toho, jak se světlo pohybuje, mohlo stát klíčem k návrhu výkonnějších a stabilnějších výpočetních zařízení v budoucnu.

Jinými slovy, z jevu, který byl kdysi považován za zcela abstraktní, se virtuální čas nyní postupně stává užitečnou součástí reálného technologického světa.

Zpět k tématu

MINH HAI

Zdroj: https://tuoitre.vn/lan-dau-bat-duoc-anh-sang-trong-thoi-gian-ao-20250630214758668.htm