اولین باری که در زمان مجازی نور را «گرفتیم».

فیزیکدانان دانشگاه مریلند (ایالات متحده آمریکا) به تازگی به یک نقطه عطف علمی بی‌سابقه دست یافته‌اند: مشاهده نور در حین عبور از «زمان مجازی»، مفهومی ریاضی که قبلاً غیرممکن تصور می‌شد.

مشاهده حرکت نور هم در فضای واقعی و هم در «زمان مجازی» چشم‌اندازهای بسیاری را برای کاربردهای عملی در زندگی مدرن انسان باز می‌کند - تصویر: ناسا

معمولاً وقتی نور از یک ماده شفاف عبور می‌کند، به اندازه خلاء آزادانه حرکت نمی‌کند. شبکه پیچیده میدان‌های الکترومغناطیسی درون ماده باعث می‌شود هر فوتون کند شود و سفر کل پرتو نور را به تأخیر بیندازد.

این پدیده به دانشمندان کمک می‌کند تا چگونگی برهمکنش نور با ریزساختار مواد را درک کنند و از این طریق خواص فیزیکی آنها را کشف کنند.

از مجازی تا واقعی

برخی از مدل‌های ریاضی که این پدیده را توصیف می‌کنند، اغلب از اعدادی به نام اعداد موهومی استفاده می‌کنند. این اعداد هیچ ارزش واقعی در زندگی روزمره ندارند و اغلب ابزارهای صرفاً ریاضی در نظر گرفته می‌شوند. آزمایش‌های جدید نشان داده‌اند که این اعداد به ظاهر تنها اعداد موجود روی کاغذ، در واقع می‌توانند به عنوان پدیده‌های فیزیکی کاملاً قابل اندازه‌گیری ظاهر شوند.

در مطالعه‌ای که در مجله Physical Review Letters ، یکی از مجلات علمی پیشرو و معتبر در زمینه فیزیک، منتشر شد، تیمی از فیزیکدانان ایزابلا جیووانللی و استیون آنلاژ گزارش دادند که از مایکروویو، نوعی نور خارج از طیف مرئی، استفاده کرده و آنها را از طریق یک حلقه بسته کابل کواکسیال منتقل کرده‌اند. این دستگاه یک محیط کنترل‌شده را برای مطالعه انتقال پالس‌های نوری از طریق مواد شبیه‌سازی می‌کند.

با اندازه‌گیری نوسانات فرکانس بسیار پایین مایکروویوها هنگام عبور از سیستم، آنها کشف کردند که تغییر فرکانس تصادفی نیست، بلکه نمود فیزیکی اعداد موهومی در معادله است.

این نشان می‌دهد که مفهوم زمان مجازی فقط یک خیال‌پردازی ریاضی نیست، بلکه واقعاً وجود دارد و بر فرآیند انتقال نور تأثیر می‌گذارد.

دکتر آنلاگ اظهار داشت که تیمش درجه‌ای از آزادی را در امواج نور کشف کرده است که قبلاً نادیده گرفته شده بود. این امر باعث شد که این پدیده که زمانی "توهم" تلقی می‌شد، با عوامل کاملاً واقعی توضیح داده شود.

نکته قابل توجه این است که پالس‌های نوری در این محیط می‌توانند موقتاً سریع‌تر از فوتون‌هایی که آنها را تشکیل می‌دهند، حرکت کنند. این ممکن است متناقض به نظر برسد، اما با توجه به تأثیر محیط و ساختار موج، یک نتیجه منطقی است.

بسیاری از کاربردهای عملی امیدوارکننده.

موفقیت این آزمایش صرفاً گامی رو به جلو در حوزه فیزیک نظری نیست. مشاهده نور در حالتی به نام «زمان مجازی» همچنین چشم‌اندازهای بسیاری را برای کاربردهای عملی در زندگی مدرن باز می‌کند.

همچنان که درک بهتری از چگونگی حرکت و تغییر شکل امواج الکترومغناطیسی، از نور گرفته تا مایکروویو، هنگام عبور از ماده به دست می‌آوریم، می‌توانیم بسیاری از فناوری‌های وابسته به آنها را بهینه کنیم.

برای مثال، در زمینه ارتباطات بی‌سیم، این دانش جدید می‌تواند به بهبود سرعت و دقت انتقال سیگنال کمک کند. در سیستم‌های رادار و حسگر، می‌تواند به افزایش حساسیت و کاهش تداخل کمک کند و در نتیجه کارایی را در زمینه‌هایی مانند هوانوردی، نظامی و اتوماسیون افزایش دهد.

به طور خاص، در دنیای در حال توسعه محاسبات کوانتومی، که در آن هر تعاملی به رفتار ذرات میکروسکوپی مانند فوتون‌ها بستگی دارد، درک عمیق‌تر از چگونگی حرکت نور می‌تواند کلید طراحی دستگاه‌های محاسباتی قدرتمندتر و پایدارتر در آینده باشد.

به عبارت دیگر، زمان مجازی که زمانی کاملاً انتزاعی تلقی می‌شد، اکنون به تدریج در حال تبدیل شدن به بخشی مفید از دنیای واقعی فناوری است.

برگردیم به موضوع

مین های

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