Наблюдение за движением света как в реальном пространстве, так и в «виртуальном времени» открывает множество перспектив практического применения в современной жизни человека. — Иллюстрация: NASA
Как правило, при прохождении света через прозрачный материал он распространяется не так свободно, как в вакууме. Сложная сеть электромагнитных полей внутри материала приводит к замедлению каждого фотона, задерживая распространение всего светового луча.
Это явление помогает ученым понять, как свет взаимодействует с микроструктурой материалов, и, таким образом, обнаружить их физические свойства.
От виртуального к реальному
В некоторых математических моделях, описывающих это явление, часто используются числа, называемые мнимыми числами. Эти числа не имеют реального значения в повседневной жизни и часто рассматриваются как чисто математические инструменты. Новые эксперименты показали, что эти, казалось бы, существующие только на бумаге числа на самом деле могут проявляться как полностью измеримые физические явления.
В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters , одном из ведущих и наиболее престижных научных журналов в области физики, группа физиков Изабелла Джованнелли и Стивен Анладж сообщили, что они использовали микроволны — форму света, находящуюся за пределами видимого спектра, — и передавали их через замкнутый контур коаксиального кабеля. Это устройство имитировало контролируемую среду для изучения передачи световых импульсов через материалы.
Измерив колебания сверхнизкой частоты микроволн, проходящих через систему, они обнаружили, что сдвиг частоты не случаен, а является физическим проявлением мнимых чисел в уравнении.
Это показывает, что концепция виртуального времени — это не просто математическая фантазия, а реально существующее явление, влияющее на процесс передачи света.
Доктор Анлаге заявил, что его команда обнаружила ранее упущенную из виду степень свободы в световых волнах. Это позволило объяснить явление, когда-то считавшееся «иллюзорным», с помощью совершенно реальных факторов.
Примечательно, что световые импульсы в этой среде могут временно распространяться быстрее, чем составляющие их фотоны. Это может показаться парадоксальным, но это логическое следствие, учитывая влияние среды и волновой структуры.
Многообещающее практическое применение.
Успех этого эксперимента — это не просто шаг вперед в области теоретической физики. Наблюдение света в состоянии, называемом «виртуальным временем», также открывает множество перспектив для практического применения в современной жизни.
По мере того, как мы лучше понимаем, как электромагнитные волны, от света до микроволн, распространяются и преобразуются при прохождении через материю, мы можем оптимизировать многие технологии, которые от них зависят.
Например, в области беспроводной связи эти новые знания могут помочь повысить скорость и точность передачи сигнала. В радиолокационных и сенсорных системах они могут способствовать повышению чувствительности и снижению помех, тем самым повышая эффективность в таких областях, как авиация, военное дело и автоматизация.
В частности, в развивающейся области квантовых вычислений, где каждое взаимодействие зависит от поведения микроскопических частиц, таких как фотоны, более глубокое понимание того, как движется свет, может стать ключом к разработке более мощных и стабильных вычислительных устройств в будущем.
Иными словами, из явления, когда-то считавшегося совершенно абстрактным, виртуальное время постепенно превращается в полезную часть реального технологического мира.
Источник: https://tuoitre.vn/lan-dau-bat-duoc-anh-sang-trong-thoi-gian-ao-20250630214758668.htm
Комментарий (0)