Ini adalah pertama kalinya kita 'menangkap' cahaya dalam waktu virtual.

Para fisikawan di Universitas Maryland (AS) baru saja mencapai tonggak ilmiah yang belum pernah terjadi sebelumnya: mengamati cahaya saat ia bergerak melalui 'waktu virtual,' sebuah konsep matematika yang sebelumnya dianggap mustahil.

Mengamati pergerakan cahaya baik di ruang nyata maupun "waktu virtual" membuka banyak prospek aplikasi praktis dalam kehidupan manusia modern - Ilustrasi: NASA

Biasanya, ketika cahaya melewati material transparan, cahaya tersebut tidak bergerak sebebas di dalam ruang hampa. Jaringan medan elektromagnetik yang kompleks di dalam material menyebabkan setiap foton melambat, sehingga menunda perjalanan seluruh berkas cahaya.

Fenomena ini membantu para ilmuwan memahami bagaimana cahaya berinteraksi dengan struktur mikro material, sehingga memungkinkan penemuan sifat-sifat fisikanya.

Dari virtual ke nyata

Beberapa model matematika yang menggambarkan fenomena ini sering menggunakan angka yang disebut bilangan imajiner. Angka-angka ini tidak memiliki nilai nyata dalam kehidupan sehari-hari dan sering dianggap sebagai alat matematika semata. Eksperimen baru telah menunjukkan bahwa angka-angka yang tampaknya hanya ada di atas kertas ini sebenarnya dapat terwujud sebagai fenomena fisik yang sepenuhnya terukur.

Dalam sebuah studi yang diterbitkan di Physical Review Letters , salah satu jurnal ilmiah terkemuka dan paling bergengsi di bidang fisika, tim fisikawan Isabella Giovannelli dan Steven Anlage melaporkan bahwa mereka menggunakan gelombang mikro, suatu bentuk cahaya di luar spektrum tampak, dan mengirimkannya melalui loop tertutup kabel koaksial. Perangkat ini mensimulasikan lingkungan terkontrol untuk mempelajari transmisi pulsa cahaya melalui material.

Dengan mengukur osilasi frekuensi ultra-rendah gelombang mikro saat melewati sistem, mereka menemukan bahwa pergeseran frekuensi tersebut bukanlah acak, melainkan manifestasi fisik dari bilangan imajiner dalam persamaan tersebut.

Ini menunjukkan bahwa konsep waktu virtual bukan hanya fantasi matematis tetapi benar-benar ada dan memengaruhi proses transmisi cahaya.

Dr. Anlage menyatakan bahwa timnya telah menemukan derajat kebebasan yang sebelumnya terabaikan dalam gelombang cahaya. Hal ini memungkinkan fenomena yang dulunya dianggap "ilusi" untuk dijelaskan oleh faktor-faktor yang sepenuhnya nyata.

Hebatnya, pulsa cahaya dalam medium ini dapat bergerak lebih cepat daripada foton yang membentuknya untuk sementara waktu. Ini mungkin terdengar paradoks, tetapi ini adalah konsekuensi logis mengingat pengaruh medium dan struktur gelombang.

Banyak aplikasi praktis yang menjanjikan.

Keberhasilan eksperimen ini bukan hanya sebuah langkah maju di bidang fisika teoretis. Mengamati cahaya dalam keadaan yang disebut "waktu virtual" juga membuka banyak prospek untuk aplikasi praktis dalam kehidupan modern.

Seiring dengan meningkatnya pemahaman kita tentang bagaimana gelombang elektromagnetik, dari cahaya hingga gelombang mikro, merambat dan berubah bentuk saat melewati materi, kita dapat mengoptimalkan banyak teknologi yang bergantung padanya.

Sebagai contoh, di bidang komunikasi nirkabel, pengetahuan baru ini dapat membantu meningkatkan kecepatan dan akurasi transmisi sinyal. Dengan sistem radar dan sensor, hal ini dapat berkontribusi pada peningkatan sensitivitas dan pengurangan interferensi, sehingga meningkatkan efisiensi di bidang-bidang seperti penerbangan, militer , dan otomatisasi.

Secara khusus, dalam dunia komputasi kuantum yang sedang berkembang, di mana setiap interaksi bergantung pada perilaku partikel mikroskopis seperti foton, pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana cahaya bergerak dapat menjadi kunci untuk merancang perangkat komputasi yang lebih canggih dan stabil di masa depan.

Dengan kata lain, dari sebuah fenomena yang dulunya dianggap sepenuhnya abstrak, waktu virtual kini secara bertahap menjadi bagian yang berguna dari dunia teknologi nyata.

Kembali ke topik

MINH HAI

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