Prima dată când „capturează” lumina în timp virtual

Fizicienii de la Universitatea din Maryland (SUA) tocmai au atins o realizare științifică fără precedent: observarea luminii în timp ce se mișcă în „timp imaginar”, un concept matematic care pare ireal.

Observarea mișcării luminii atât în ​​spațiul real, cât și în „timpul virtual” va deschide multe perspective pentru aplicații practice în viața umană modernă - Ilustrație: NASA

În mod normal, când lumina trece printr-un material transparent, aceasta nu se deplasează la fel de liber ca în vid. Rețeaua complexă de câmpuri electromagnetice din interiorul materialului încetinește fiecare foton, întârziind călătoria întregului fascicul de lumină.

Acest fenomen îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă cum interacționează lumina cu microstructura materialelor, explorând astfel proprietățile lor fizice.

De la virtual la real

O parte din modelele matematice care descriu acest fenomen folosesc adesea numere numite numere imaginare. Aceste numere nu au nicio valoare reală în viața de zi cu zi și sunt adesea considerate instrumente pur matematice. Noul experiment a arătat că aceste numere aparent prezente doar pe hârtie se pot manifesta de fapt în fenomene fizice complet măsurabile.

Într-un studiu publicat în revista Physical Review Letters , una dintre cele mai prestigioase reviste științifice din domeniul fizicii, echipa formată din doi fizicieni, Isabella Giovannelli și Steven Anlage, a declarat că a folosit microunde, o formă de lumină în afara domeniului vizibil, și a transmis-o printr-o buclă închisă de cablu coaxial. Acest dispozitiv simulează un mediu controlat pentru a studia propagarea impulsurilor de lumină prin materiale.

Măsurând micile fluctuații de frecvență ale microundelor pe măsură ce acestea treceau prin sistem, au descoperit că schimbările de frecvență nu erau aleatorii, ci erau manifestarea fizică a unor numere imaginare din ecuație.

Aceasta arată că conceptul de timp imaginar nu este doar o fantezie matematică, ci există în realitate și afectează propagarea luminii.

Dr. Anlage a spus că echipa sa a descoperit un grad de libertate trecut cu vederea anterior în undele luminoase, permițând ca un fenomen considerat cândva „virtual” să fie explicat prin factori complet reali.

În mod remarcabil, impulsurile luminoase din acest mediu se pot deplasa temporar mai repede decât fotonii care le alcătuiesc. Acest lucru poate părea paradoxal, dar este o consecință logică a influenței mediului și a structurii undelor.

Multe perspective pentru aplicații practice

Succesul acestui experiment nu este pur și simplu un pas înainte în domeniul fizicii teoretice. Observarea luminii într-o stare numită „timp imaginar” deschide, de asemenea, multe perspective pentru aplicații practice în viața modernă.

Pe măsură ce oamenii înțeleg mai bine cum se mișcă și se schimbă undele electromagnetice, de la lumină la microunde, pe măsură ce trec prin materie, putem optimiza multe dintre tehnologiile care depind de ele.

De exemplu, în domeniul comunicațiilor fără fir, aceste noi cunoștințe pot ajuta la îmbunătățirea vitezei și preciziei transmiterii semnalului. Cu ajutorul sistemelor radar și senzorilor, acestea pot contribui la creșterea sensibilității și la reducerea interferențelor, îmbunătățind astfel eficiența în domenii precum aviația, armata și automatizarea.

În special în lumea emergentă a calculului cuantic, unde fiecare interacțiune depinde de comportamentul particulelor microscopice precum fotonii, o înțelegere mai profundă a modului în care se comportă lumina ar putea fi esențială pentru proiectarea unor dispozitive de calcul mai puternice și mai stabile în viitor.

Cu alte cuvinte, de la un fenomen considerat cândva complet abstract, timpul virtual devine treptat o parte utilă a lumii tehnologice reale.

Înapoi la subiect

MINH HAI

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