Да виждаме отраженията си в огледалото в банята или да

Да виждаме отраженията си в огледалото в банята или да чуваме гласовете си, отразени от стените на тунел, не са тъкмо феномени, които е нужно някой да потвърждава. Но в този момент учените демонстрираха, че е допустимо да се отразява нещо надалеч по-малко интуитивно: времето.

В публикация, оповестена в Nature Physics, екип от Градския университет в Ню Йорк е отразил част от електромагнитна вълна обратно във времето. Това е първият случай, в който това умопомрачително достижение е реализирано с този съответен тип сигнал, а техниката им би могла да помогне на инженерите да основат компютри, които изпращат свръхбързи сигнали посредством светлина. 

Светлинните или звуковите отблясъци, с които сме привикнали, известни още като пространствени отблясъци, се случват, когато вълната срещне самобитна бариера - някаква физическа повърхнина, през която не може да премине. Вместо да продължи по своя радостен път, вълната се отразява назад. " Светлината се отразява от огледало, тъй като импедансът на огледалния материал е доста друг от този на въздуха, тъй че вълните, които се удрят в огледалото, би трябвало да се върнат назад, те не могат да влязат в огледалото ", споделя съавторът на проучването Андреа Алу пред Motherboard. 

Отразяването на времето е сходно, споделя Алù, с тази разлика, че вместо физическа бариера, огледалото на времето работи, като основава внезапна смяна във времето. " Колкото по-голям е контрастът, толкоз по-силно е отражението на времето ", сподели той. 

Scientists Created a Mind-Bending 'Mirror' That Reflects Time Backwards -
— Petrov Dempski (@petrovdempski)
В своето проучване Алù и екипът му основават " огледало на времето ", като основават материал, кадърен безусловно да огъва пространството и времето - по този начин наречения метаматериал. Материалът наподобява като огромна пластмасова дъска, покрита с дълга железна лента, която се преплита напред-назад. Металът е зареден с гъста сбирка от превключватели, които могат да се включват и изключват по-бързо от честотата на входящата вълна. Това внезапно превключване основава огледалото. 

За да потвърдят, че то работи, откривателите изпращат къс електромагнитен сигнал с неравномерна форма (т.е. някои от неравностите във вълната са по-високи от други) в метаматериала. Те могат да схванат, че вълната е била отразена във времето, защото тя излиза обратно и се разтяга - двата отличителни признака на отразяването на времето.

Представете си го по следния метод: Ако погледнете лицето си във времево огледало, ще видите задната част на главата си, а не предната. Освен това, защото вълната се разтяга, цветовете също биха се трансформирали, защото цветът е главно това какъв брой бързо сигналите й се отразяват във времето. Червената ви тениска щеше да наподобява зелена, оранжевият ви сок щеше да стане наследник, а жълтеникавата ви коса - виолетова.

Това не е първият случай, в който учените обръщат времето, а самата концепция датира отпреди към шест десетилетия. " Всъщност това е доста постоянно срещана интервенция. Отразяването на времето в действителност е ключът към доста технологии ", споделя Алу. Например, допустимо е да се изчистят сигналите за радиокомуникация по дигитален път, като се вземе сигналът, запази се в паметта, обработи се, с цел да се обърне, и се изплюе още веднъж. По този метод се отстраняват някои от изкривяванията, които се получават при изпращането на сигнала. Изследователите и преди са успявали да извърнат талази с доста характерни честоти. 

Последният опит е друг, защото откривателите са съумели да извърнат във времето вълна с доста разнообразни честоти, а освен с една, и то без да употребяват компютър. " Нашият опит демонстрира, че може да се направи това с всякаква периодичност всъщност ", споделя Алу.

Изследването значи, че откривателите са една дребна стъпка по-близо до основаването на оптични компютри - системи, които употребяват светлина, създадена от лазери, за обработка и предпазване на данни - или други технологии, които употребяват светлината. За да можете да отразявате светлинните талази във времето, които имат доста по-висока периодичност, ще ви трябват доста по-бързи превключватели, сподели Алù. " Важна последваща стъпка е да покажем, че можем да отразяваме времето за по-високи честоти. Обикновено технологиите за превключване стартират да се разпадат, когато навлезете в терахерцовите честоти ", изясни Алù. Следващите им опити ще бъдат в честотния диапазон от стотици гигахерци, към момента на повече от хиляда пъти разстояние от 400-те и повече терахерца на забележимата светлина. 

Еран Лустиг, постдокторант по електроинженерство в Станфордския университет, който не е взел участие в проучването, съобщи в имейл пред Motherboard, че понастоящем опциите ни да променяме свойствата на светлината са лимитирани, което значи, че опциите ни да сътворяваме технологии, разчитащи на светлината, също са лимитирани. 

" Разчупването на тази парадигма ще даде опция за доста по-голяма независимост при манипулирането на светлината в връзката, изчисленията и други ", сподели той. " Освен лазерите, тази проява на времево отражение е стъпка напред в способността ни да модулираме материали във времето ", сподели Лустиг.