211service.com
Første demonstration af tidstilsløring
Usynlighedskapper er resultatet af fysikeres nyfundne evne til at forvrænge elektromagnetiske felter på ekstreme måder. Ideen er at styre lyset rundt i et rumfang, så alt inde i denne region i det væsentlige er usynligt.
Effekten har skabt stor interesse. De første usynlighedskapper fungerede kun ved mikrobølgefrekvenser, men på kun få år har fysikere fundet måder at skabe kapper, der fungerer for synligt lys, for lyd og for havbølger. De har endda designet illusionskapper, der kan få et objekt til at ligne et andet.
I dag går Moti Fridman og kammerater på Cornell University i Ithaca et skridt videre. Disse fyre har designet og bygget en kappe, der skjuler begivenheder i tiden.
Tidstilsløring er mulig på grund af en slags dualitet mellem rum og tid i elektromagnetisk teori. Især er diffraktionen af en lysstråle i rummet matematisk ækvivalent med den tidsmæssige udbredelse af lys gennem et dispersivt medium. Med andre ord er diffraktion og spredning symmetriske i rumtid.
Det fører straks til en interessant idé. Ligesom det er nemt at lave en linse, der fokuserer lys i rummet ved hjælp af diffraktion, så er det muligt at bruge dispersion til at lave en linse, der fokuserer i tid.
En sådan tidslinse kan for eksempel fremstilles ved hjælp af en elektro-optisk modulator og har en række velkendte egenskaber. Denne tidslinse kan for eksempel forstørre eller komprimere i tid, siger Fridman og co.
Denne forstørrelse og komprimering i tid er vigtig.
Tricket til at bygge en tidsmæssig kappe er at placere to tidslinser i serie og derefter sende en lysstråle igennem dem. Den første komprimerer lyset i tide, mens den anden komprimerer det igen.
Men dette efterlader et hul. I en kort periode er der et slags hul i tiden, hvor enhver begivenhed er uregistreret.
Så for en iagttager virker lyset, der kommer ud af den anden tidslinse, uforvrænget ud, som om der ikke er sket nogen begivenhed.
I virkeligheden er rummet mellem de to linser en slags spatio-temporal kappe, der sletter ændringer, der opstår i korte perioder.
Enheden har nogle begrænsninger. Cornell-tidskappen varer kun i 110 nanosekunder - det er ikke længe. Og Fridman og co siger, at det bedste, de kan opnå, vil være 120 mikrosekunder.
Men det er tidlige dage endnu. I betragtning af den hurtige udvikling af rumlige kapper, ville det være en modig mand, der ville satse på, at dette var det sidste ord.
Fridman og venner har tydeligvis gjort sig selv til et interessant stykke legetøj, men de afholder sig beskedent fra at spekulere om anvendelsen af deres tidskappe.
Det er dog en opgave, der passer godt til læsere af Physics arXiv Blog. Hvis du har nogle forslag, så lad dem stå her.
Ref: arxiv.org/abs/1107.2062 : Demonstration af Temporal Cloaking