실제 공간과 "가상 시간" 모두에서 빛의 움직임을 관찰하면 현대 인간 생활에서 실용적인 응용 분야에 대한 많은 전망이 열릴 것입니다. - 일러스트레이션: NASA
일반적으로 빛이 투명한 물질을 통과할 때 진공에서처럼 자유롭게 진행하지 못합니다. 물질 내부의 복잡한 전자기장 네트워크는 각 광자의 속도를 늦추고, 이로 인해 전체 광선의 진행이 지연됩니다.
이러한 현상은 과학자들이 빛이 재료의 미세 구조와 어떻게 상호 작용하는지 이해하고, 이를 통해 물리적 특성을 탐구하는 데 도움이 됩니다.
가상에서 현실로
이 현상을 설명하는 수학적 모델 중 일부는 종종 허수라고 불리는 숫자를 사용합니다. 이러한 숫자는 일상생활에서 실질적인 가치가 없으며, 종종 순전히 수학적 도구로 간주됩니다. 이 새로운 실험은 겉보기에 종이 위에만 있는 이러한 숫자들이 실제로 완벽하게 측정 가능한 물리적 현상으로 나타날 수 있음을 보여줍니다.
물리학 분야에서 가장 권위 있는 과학 저널 중 하나인 Physical Review Letters 에 게재된 한 연구에서, 물리학자 이사벨라 지오바넬리와 스티븐 안라지 팀은 가시광선 영역 밖의 빛인 마이크로파를 사용하여 폐쇄 루프 형태의 동축 케이블을 통해 전송했다고 밝혔습니다. 이 장치는 제어된 환경을 시뮬레이션하여 물질을 통한 빛 펄스의 전파를 연구합니다.
그들은 시스템을 통과하는 마이크로파의 미세한 주파수 변동을 측정함으로써, 주파수 변화가 무작위적인 것이 아니라 방정식에 있는 허수의 물리적 표현이라는 것을 발견했습니다.
이는 상상의 시간이라는 개념이 단순한 수학적 환상이 아니라 실제로 존재하며 빛의 전파에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.
앤라지 박사는 그의 팀이 이전에는 간과되었던 빛 파동의 자유도를 발견했으며, 이를 통해 한때 "가상"으로 여겨졌던 현상이 완전히 현실적인 요인으로 설명될 수 있게 되었다고 말했습니다.
놀랍게도, 이 매질에서 빛 펄스는 일시적으로 그것을 구성하는 광자보다 더 빠르게 움직일 수 있습니다. 이는 역설적으로 들릴지 모르지만, 매질과 파동 구조의 영향에 따른 논리적 귀결입니다.
실제 적용에 대한 많은 전망
이 실험의 성공은 단순히 이론 물리학 분야의 한 걸음 진전을 의미하는 것이 아닙니다. "허수 시간"이라는 상태에서 빛을 관찰하는 것은 현대 생활에서 실제 응용 분야에 대한 많은 가능성을 열어줍니다.
인간은 빛에서 마이크로파까지 전자파가 물질을 통과할 때 어떻게 움직이고 변화하는지 더 잘 이해할수록, 전자파에 의존하는 많은 기술을 최적화할 수 있습니다.
예를 들어, 무선 통신 분야에서 이 새로운 지식은 신호 전송 속도와 정확도를 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 레이더 및 센서 시스템을 사용하면 감도를 높이고 간섭을 줄여 항공, 군사 , 자동화 등의 분야에서 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
특히, 광자와 같은 미세한 입자의 행동에 모든 상호작용이 의존하는 양자 컴퓨팅의 새로운 세계 에서는, 빛이 어떻게 행동하는지에 대한 더 깊은 이해가 미래에 더 강력하고 안정적인 컴퓨팅 장치를 설계하는 데 중요할 수 있습니다.
다시 말해, 한때 완전히 추상적으로 여겨졌던 현상이었던 가상 시간은 점차 실제 기술 세계에서 유용한 부분이 되어가고 있습니다.
출처: https://tuoitre.vn/lan-dau-bat-duoc-anh-sang-trong-thoi-gian-ao-20250630214758668.htm
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