Eerste keer licht 'vastleggen' in virtuele tijd

Lần đầu 'bắt' được ánh sáng trong thời gian ảo - Ảnh 1. — Het observeren van de beweging van licht in zowel de echte ruimte als in ‘virtuele tijd’ zal veel perspectieven openen voor praktische toepassingen in het moderne menselijke leven - Illustratie: NASA

Normaal gesproken beweegt licht zich niet zo vrij door transparant materiaal als in een vacuüm. Het complexe netwerk van elektromagnetische velden in het materiaal vertraagt elk foton, waardoor de reis van de hele lichtbundel wordt vertraagd.

Dankzij dit fenomeen kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe licht samenwerkt met de microstructuur van materialen en zo de fysieke eigenschappen ervan onderzoeken.

Van virtueel naar echt

Een deel van de wiskundige modellen die dit fenomeen beschrijven, maakt vaak gebruik van zogenaamde imaginaire getallen. Deze getallen hebben geen echte waarde in het dagelijks leven en worden vaak beschouwd als puur wiskundige hulpmiddelen. Het nieuwe experiment heeft aangetoond dat deze ogenschijnlijk alleen op papier voorkomende getallen zich daadwerkelijk kunnen manifesteren in volledig meetbare natuurkundige verschijnselen.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters , een van de meest prestigieuze wetenschappelijke tijdschriften op het gebied van de natuurkunde, verklaarde het team van twee natuurkundigen, Isabella Giovannelli en Steven Anlage, dat ze microgolven, een vorm van licht buiten het zichtbare bereik, gebruikten en deze via een gesloten coaxkabel verzonden. Dit apparaat simuleert een gecontroleerde omgeving om de voortplanting van lichtpulsen door materialen te bestuderen.

Door de kleine frequentieschommelingen van de microgolven te meten terwijl ze door het systeem gingen, ontdekten ze dat de frequentieverschuivingen niet willekeurig waren, maar de fysieke manifestatie van denkbeeldige getallen in de vergelijking.

Dit laat zien dat het concept van denkbeeldige tijd niet slechts een wiskundige fantasie is, maar daadwerkelijk bestaat en de voortplanting van licht beïnvloedt.

Volgens dr. Anlage had zijn team een tot dan toe over het hoofd geziene mate van vrijheid in lichtgolven ontdekt, waardoor een fenomeen dat ooit als 'virtueel' werd beschouwd, nu door volkomen reële factoren kan worden verklaard.

Opmerkelijk genoeg kunnen lichtpulsen in dit medium tijdelijk sneller bewegen dan de fotonen waaruit ze bestaan. Dit klinkt misschien paradoxaal, maar het is een logisch gevolg van de invloed van het medium en de golfstructuur.

Veel perspectieven voor praktische toepassingen

Het succes van dit experiment is niet alleen een stap voorwaarts in de theoretische natuurkunde. De waarneming van licht in een toestand die 'imaginaire tijd' wordt genoemd, opent ook vele perspectieven voor praktische toepassingen in het moderne leven.

Naarmate mensen beter begrijpen hoe elektromagnetische golven, van licht tot microgolven, zich verplaatsen en veranderen als ze door materie heengaan, kunnen we veel van de technologieën die hiervan afhankelijk zijn, optimaliseren.

Op het gebied van draadloze communicatie kan deze nieuwe kennis bijvoorbeeld helpen de snelheid en nauwkeurigheid van signaaloverdracht te verbeteren. Bij radar- en sensorsystemen kan het bijdragen aan een hogere gevoeligheid en minder interferentie, wat de efficiëntie verbetert in sectoren zoals de luchtvaart, defensie en automatisering.

Vooral in de opkomende wereld van quantum computing, waar elke interactie afhankelijk is van het gedrag van microscopisch kleine deeltjes zoals fotonen, kan een beter begrip van hoe licht zich gedraagt van cruciaal belang zijn voor het ontwerpen van krachtigere en stabielere computers in de toekomst.

Met andere woorden: virtuele tijd was ooit iets dat volledig abstract leek, maar wordt nu geleidelijk een nuttig onderdeel van de echte technologische wereld.

Terug naar het onderwerp

MINH HAI

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