0. Wstęp.
Dobry wieczór wszystkim odbiorcom. Z tej strony strona fizyka dla laika czyli nauka dla tłuka. Ciemną stroną bieżącego przedsięwzięcia jest fakt, że piszę i publikuje nocą. Niech Was to nie zrazi, choć w nocy niektóre światła mogą razić. Np. Odbłyski czasu od czasowej składowej funkcji falowej np. fali elektromagnetycznej. Jasną zaś stroną jest fakt, że znowu się spotykamy, tym razem w kolejnej odsłonie niezwykłych zjawisk zbadanych w przepastnych laboratoriach dzisiejszych gabinetów panów od fizyki teoretycznej i doświadczalnej. Jak wiadomo, bez teorii nie da się zaprojektować doświadczenia. Jaka jest różnica między teorią a praktyką? Posłużę się analogią, która gdzieś mi dzisiaj zaświtała. Skoro tzw. biała dziura jest czysto matematycznym tworem (wypycha materię i energię), bliźniaczym do czarnej dziury, co wynika z równań teorii względności... To czy praktyką nie można nazwać czarnej dziury, realnego obszaru czasoprzestrzeni? To oczywiście tylko literacka metafora, ale idźmy dalej, może analogia przyniesie nam odkrycie (raczej rodem z Krainy Czarów i Alicji wraz z kotem z Cheshire ;)) - co łączy teorię z praktyką? Czarną i białą dziurę ma łączyć tunel czasoprzestrzenny, który przechodzi przez inny niż znamy stopień swobody przestrzeni; Czym jest zaś przepaść między teorią a praktyką? Czy może znaleźć się miejsce dla ducha w teoriach nauk przyrodniczych? Jeśli już, to tylko między teorią a praktyką. Proszę tego nie brać na poważnie, mózgowi w ciemnej nocy zdarza się błądzić... Kartezjusz to miejsce w ludzkim mózgu lokalizował w ... szyszynce. Poważnie. Ale do rzeczy.
1. Odbłyski czasu...
... zostały w końcu zaobserwowane przez fizyków po dekadach poszukiwań. Przejdźmy się przez gabinet luster, aż w końcu - napotykamy samych siebie. Twój nos spotka twój nos, odciski palców dotykają swoich bliźniaczych widm, zatrzymanych nagle przez granicę tafli szkła.
W większości przypadków, czym jest odbłysk każdy widzi. Zderzenie światła z powierzchnia lustra jest niemal intuicyjne, jego promienie poruszają się po nowej ścieżce przez przestrzeń z taką samą łatwością, z jaką piłka odbija się od ściany. Przez niemal 60 lat jednakże, fizycy rozważali trochę innego rodzaju refleksy, czyli odbłyski. A chodzi o takie, które występują nie w trzech wymiarach przestrzennych, ale jednym czasowym.
Badacze z City University of New York's Science Research Center przenieśli teorię odbłysków czasu w praktykę, dostarczając pierwszego eksperymentalnego dowodu jego zmiany przez spektrum elektromagnetyczne. Krótko mówiąc, wystarczy nam wiedzieć tyle, że odbicia czasowe istnieją tak samo jak odbicia przestrzenne! Tak samo jak fala światła odbija się od powierzchni lustra, tak zmienna czasowa, nie tylko przestrzenna, może ulec odbiciu... Czysta magia!
2. ... Są realne i nic złego nam nie zrobią ;)
Do lat 70 ubiegłego wieku stawało się jasne, że istnieje analogiczne do odbicia przestrzennego - odbicie czasowe. Ma ono związek z elementem wymiaru czasowego w kwantowej fali światła, a raczej w jej matematycznej reprezentacji czyli równaniu Schroedingera. Do tej pory istniały tylko hipotetycznie.
Wystarczyło bowiem zmienić odpowiednio szybko ośrodek, przez który podróżowała fala, a wraz z falą zmieniał się jej składnik czasowy. Przestrzeń ma wpływ na czas, to już znamy z teorii Einsteina :) Ale w skali kwantowej?! Efekt odbicia w czasie nie wydziera dziury w rzeczywistości. Ale zmienia częstotliwość fali w sposób, jaki technologia mogłaby wykorzystać, na wielu polach: obrazowanie, komputery analogowe i filtrowanie optyczne. Dziwne jest także zjawisko, iż 'echo' zmienionej częstotliwości jest także odwróconym sygnałem. Jeśli echem byłby dźwięk twojego głosu odliczania od 1 do dziesięciu, każdy numer byłby odczytany małpim piskiem od tyłu, od dziesięciu do jednego. Urocze.
Odpowiedniki w akustyce i elektromagnetyzmie były badane doświadczalnie już wcześniej. Posiadały jednak wadę - słaba możliwość ich badania z powodu wąskiej częstotliwości w odbiciu czasowym elektromagnetyzmu. Badania były prowadzone przez system komputerowy, stąd ograniczenia. Rozważanie zjawiska na mniej ograniczony wymagałoby zbyt dużego nakładu energii i pracy, jak twierdzą eksperymentatorzy, krótkowzroczne lenie.
3. Opis eksperymentu.
Zespół wziął do badania metalowy pasek o długości 6 metrów. Oświetlono go falą elektromagnetyczną o zmieszanej częstotliwości, metalowy pasek najeżono zaś kondensatorami i przełącznikami. Włączone w tym samym momencie, kondensatory uwolniły swój ładunek, gładko zmieniając impedancję metamateriału, kiedy sygnał przez nie przechodził.
Metamateriały to sztuczne twory, które nie maja odpowiednika w naturalnym świecie. Mają unikalne właściwości, są przeznaczone do celowych zastosowań tak, aby dostroić się do różnych strukturalnych, akustycznych i optycznych potrzeb. Wynalezienie materiału zdolnego do wyprodukowania odbłysków czasu dostarcza inżynierom nowe narzędzie do manipulowania światłem. Egzotyczne właściwości elektromagnetyczne metamateriałów mają swoje źródło w projekcie sprytnych połączeń interfejsów przestrzennych. Eksperyment dowiódł, że możliwe jest dodanie interfejsów czasowych rozszerzając stopnie swobody manipulowania światłem.
I koniec.
