Primeira vez 'capturando' luz em tempo virtual

Físicos da Universidade de Maryland (EUA) acabam de alcançar um marco científico sem precedentes: observar a luz enquanto ela se move no 'tempo imaginário', um conceito matemático que parece irreal.

Observar o movimento da luz tanto no espaço real quanto no "tempo virtual" abrirá muitas perspectivas para aplicações práticas na vida humana moderna - Ilustração: NASA

Normalmente, quando a luz atravessa um material transparente, ela não se propaga tão livremente quanto no vácuo. A complexa rede de campos eletromagnéticos dentro do material retarda cada fóton, atrasando a trajetória de todo o feixe de luz.

Esse fenômeno ajuda os cientistas a entender como a luz interage com a microestrutura dos materiais, explorando assim suas propriedades físicas.

Do virtual ao real

Parte dos modelos matemáticos que descrevem esse fenômeno frequentemente utiliza números chamados números imaginários. Esses números não têm valor real no dia a dia e são muitas vezes considerados ferramentas puramente matemáticas. O novo experimento mostrou que esses números, aparentemente existentes apenas no papel, podem, na verdade, se manifestar em fenômenos físicos completamente mensuráveis.

Em um estudo publicado na revista Physical Review Letters , uma das mais prestigiadas publicações científicas na área da física, a equipe de dois físicos, Isabella Giovannelli e Steven Anlage, afirmou ter utilizado micro-ondas, uma forma de luz fora do espectro visível, e as transmitido através de um circuito fechado de cabo coaxial. Esse dispositivo simula um ambiente controlado para estudar a propagação de pulsos de luz através de materiais.

Ao medir as minúsculas flutuações de frequência das micro-ondas à medida que passavam pelo sistema, eles descobriram que as mudanças de frequência não eram aleatórias, mas sim a manifestação física de números imaginários na equação.

Isso demonstra que o conceito de tempo imaginário não é apenas uma fantasia matemática, mas de fato existe e afeta a propagação da luz.

O Dr. Anlage afirmou que sua equipe descobriu um grau de liberdade nas ondas de luz que havia sido ignorado anteriormente, permitindo que um fenômeno antes considerado "virtual" fosse explicado por fatores inteiramente reais.

Surpreendentemente, pulsos de luz nesse meio podem se mover temporariamente mais rápido do que os fótons que os compõem. Isso pode parecer paradoxal, mas é uma consequência lógica da influência do meio e da estrutura da onda.

Muitas possibilidades de aplicações práticas.

O sucesso deste experimento não é apenas um passo adiante no campo da física teórica. A observação da luz em um estado chamado "tempo imaginário" também abre muitas perspectivas para aplicações práticas na vida moderna.

À medida que os humanos compreendem melhor como as ondas eletromagnéticas, da luz às micro-ondas, se movem e se transformam ao atravessar a matéria, podemos otimizar muitas das tecnologias que dependem delas.

Por exemplo, na área das comunicações sem fio, esse novo conhecimento pode ajudar a melhorar a velocidade e a precisão da transmissão de sinais. Com sistemas de radar e sensores, pode contribuir para o aumento da sensibilidade e a redução da interferência, melhorando assim a eficiência em áreas como aviação, militar e automação.

Particularmente no mundo emergente da computação quântica, onde cada interação depende do comportamento de partículas microscópicas como os fótons, uma compreensão mais profunda de como a luz se comporta pode ser fundamental para projetar dispositivos de computação mais poderosos e estáveis ​​no futuro.

Em outras palavras, de um fenômeno antes considerado completamente abstrato, o tempo virtual está gradualmente se tornando uma parte útil do mundo tecnológico real.

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MINH HAI

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