İlk kez sanal ortamda ışığı 'yakalamak'

ABD'deki Maryland Üniversitesi'ndeki fizikçiler, daha önce eşi benzeri görülmemiş bir bilimsel dönüm noktasına ulaştı: Gerçek dışı görünen matematiksel bir kavram olan 'hayali zaman' içinde hareket eden ışığı gözlemlediler.

Işığın hem gerçek uzayda hem de "sanal zamanda" hareketini gözlemlemek, modern insan yaşamında pratik uygulamalar için birçok olasılık açacaktır - İllüstrasyon: NASA

Normalde ışık şeffaf bir malzemeden geçerken, vakumdaki kadar serbestçe hareket etmez. Malzemenin içindeki karmaşık elektromanyetik alan ağı, her bir fotonu yavaşlatarak tüm ışık demetinin yolculuğunu geciktirir.

Bu olgu, bilim insanlarının ışığın malzemelerin mikro yapısıyla nasıl etkileşime girdiğini anlamalarına ve dolayısıyla fiziksel özelliklerini keşfetmelerine yardımcı oluyor.

Sanaldan gerçeğe

Bu olguyu tanımlayan matematiksel modellerin bir kısmı genellikle sanal sayılar adı verilen sayıları kullanır. Bu sayıların günlük yaşamda gerçek bir değeri yoktur ve genellikle salt matematiksel araçlar olarak kabul edilirler. Yeni deney, görünüşte yalnızca kağıt üzerinde var olan bu sayıların aslında tamamen ölçülebilir fiziksel olgularda tezahür edebileceğini göstermiştir.

Fizik alanındaki en prestijli bilimsel dergilerden biri olan Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir çalışmada, Isabella Giovannelli ve Steven Anlage adlı iki fizikçiden oluşan ekip, görünür aralığın dışındaki bir ışık türü olan mikrodalgaları kullandıklarını ve bunu kapalı bir koaksiyel kablo döngüsü üzerinden ilettiklerini belirtti. Bu cihaz, ışık darbelerinin malzemeler boyunca yayılmasını incelemek için kontrollü bir ortamı simüle ediyor.

Mikrodalgaların sistemden geçerken gösterdikleri küçük frekans dalgalanmalarını ölçerek, frekans kaymalarının rastgele olmadığını, denklemdeki hayali sayıların fiziksel tezahürü olduğunu keşfettiler.

Bu da hayali zaman kavramının sadece matematiksel bir fantezi olmadığını, gerçekten var olduğunu ve ışığın yayılımını etkilediğini göstermektedir.

Dr. Anlage, ekibinin ışık dalgalarında daha önce gözden kaçmış bir serbestlik derecesi keşfettiğini ve bu sayede bir zamanlar "sanal" olarak kabul edilen bir olgunun tamamen gerçek faktörlerle açıklanabileceğini söyledi.

Şaşırtıcı bir şekilde, bu ortamdaki ışık darbeleri, onları oluşturan fotonlardan geçici olarak daha hızlı hareket edebilir. Bu kulağa paradoksal gelebilir, ancak ortamın ve dalga yapısının etkisinin mantıksal bir sonucudur.

Pratik uygulamalar için birçok olasılık

Bu deneyin başarısı, teorik fizik alanında yalnızca bir adım ileri gitmek anlamına gelmiyor. Işığın "hayali zaman" adı verilen bir durumda gözlemlenmesi, modern yaşamda pratik uygulamalar için de birçok olasılık sunuyor.

İnsanlar ışıktan mikrodalgalara kadar elektromanyetik dalgaların maddeden geçerken nasıl hareket ettiğini ve değiştiğini daha iyi anladıkça, onlara bağlı birçok teknolojiyi optimize edebiliriz.

Örneğin, kablosuz iletişim alanında bu yeni bilgi, sinyal iletiminin hızını ve doğruluğunu artırmaya yardımcı olabilir. Radar ve sensör sistemleriyle birlikte, hassasiyetin artırılmasına ve parazitlerin azaltılmasına katkıda bulunarak havacılık, askeri ve otomasyon gibi alanlarda verimliliği artırabilir.

Özellikle her etkileşimin fotonlar gibi mikroskobik parçacıkların davranışına bağlı olduğu kuantum hesaplamanın ortaya çıktığı dünyada , ışığın nasıl davrandığına dair daha derin bir anlayış, gelecekte daha güçlü ve kararlı bilgi işlem cihazları tasarlamak için anahtar olabilir.

Başka bir deyişle, bir zamanlar tamamen soyut olarak kabul edilen sanal zaman, artık gerçek teknolojik dünyanın yararlı bir parçası haline geliyor.

Konuya geri dön

MINH HAI

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