Вважалося майже неможливим: фізики підтвердили існування "дзеркал часу", що це

Дослідження опубліковано в журналі Nature Physics, пише Earth.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Відображення в часі: що це

Понад 50 років тому фізики вперше висунули теорії про те, що електромагнітні хвилі можуть відбиватися в часі, а не тільки в просторі. Але раніше це підтвердити не вдавалося і вважалося, що це майже неможливо.

Електромагнітне випромінювання у формі світлових або звукових хвиль б'ється об дзеркало або стіну відповідно і змінює свій напрямок. Це дає змогу нашим очам бачити відображення або вухам чути відлуння вихідного сигналу. Але у квантовій механіці, як вважали вчені, є ще один вид відбиття електромагнітних хвиль — відбиття в часі. Це ніяк не пов'язано з подорожами в часі з наукової фантастики і має під собою реальну основу у фізиці.

Це як дивитися в дзеркало і бачити не обличчя, а спину

Віддзеркалення в часі відбуваються, коли все середовище, в якому поширюється електромагнітна хвиля, раптово змінює напрямок. Це змушує частину цієї хвилі рухатися у зворотному напрямку, і її частота змінюється. Фізики кажуть, що явище схоже на те, як якщо б ви дивилися в дзеркало, але бачили не своє обличчя, а свою спину.

Оскільки віддзеркалення в часі вимагають рівномірної зміни по всьому електромагнітному полю, фізики припустили, що знадобиться занадто багато енергії, щоб спостерігати віддзеркалення в часі під час реального експерименту.

Прорив у фізиці

Але автори дослідження вперше спостерігали відображення в часі, використовуючи метаматеріал, призначений для управління поведінкою електромагнітних хвиль незвичайними способами. Метаматеріали дають змогу вченим керувати хвилями далеко за межами звичайних дзеркал або лінз. Фізики направляли широкосмугові сигнали в смугу металу, заповнену електронними перемикачами, які були підключені до накопичувальних конденсаторів.

Це забезпечувало необхідний викид енергії, щоб змусити електромагнітну хвилю змінити напрямок у часі, хоча раніше вважалося, що це майже неможливо зробити. Таким чином фізики побачили копію вихідної електромагнітної хвилі, яка була відображена в часі. Ця хвиля виглядала так, як і передбачали теорії.

Це відображення в часі поводиться інакше, ніж відображення в просторі. Зміна частоти хвилі, якби її могли сприймати наші очі, виглядала б як кольори світла, що раптово змінюються на інший колір, наприклад, червоний перемикається на зелений, кажуть фізики.

Як можна використовувати відображення в часі?

За словами вчених, вони довели, що явище, яке суперечить здоровому глузду, дійсно існує. Також експеримент показав наскільки різними є хвилі, відбиті в часі та в просторі.

Фізики кажуть, що їхній експеримент підтвердив, що віддзеркалення в часі є не чимось гіпотетичним, а це реальні події, які можна викликати і виміряти за допомогою спеціалізованого обладнання.

Більш ретельний контроль електромагнітних хвиль може значно поліпшити бездротовий зв'язок, а також комп'ютерні обчислення. Хвиля, яка може переходити на нову частоту і відбиватися в часі, може відкрити нові можливості для передавання даних у різних діапазонах електромагнітного спектра.

Як уже писав Фокус, фізики вперше змогли спостерігати за тим, яким чином звичайні блискавки створюють спалахи світла з найвищою енергією на Землі.

Також Фокус писав про те, що астрономи вперше побачили, як одна галактика вбиває іншу за допомогою пожирача матерії. Вчені вперше спостерігали взаємодію двох галактик у ранньому Всесвіті, під час якої одна галактика пронизує іншу потужним променем смертоносного випромінювання.