Artykuły / literatura

Naukowcy potwierdzają istnienie odbić fal czasu

Darren Orf

Yahoo, Sun, March 2, 2025 at 2:34 PM GMT+1

• Przez ponad 50 lat naukowcy teoretyzowali o tym, że fale elektromagnetyczne mogą być odbijane nie tylko w przestrzeni, ale także w wymiarze czasu.

• Do tej pory naukowcy nie mogli potwierdzić istnienie odbić fal magnetycznych w wymiarze czasowym ze względu na ogromną ilość energii, która jest potrzebna, żeby spowodować odbicie elektromagnetycznych fal czasowych

• Przy użyciu specjalnie przygotowanego metamateriału, naukowcom z Nowego Jorku udało się zaobserwować odbicia czasowe po raz pierwszy w historii

Wyjaśnienie odbić elektromagnetycznych fal przestrzennych – czy to światła czy dźwięku – jest bardzo intuicyjne. Promieniowanie elektromagnetyczne w formie fal świetlnych lub dźwiękowych napotyka odpowiednio na lustro lub ścianę i zmienia swój kierunek. To pozwala naszym oczom i uszom zobaczyć/usłyszeć odbicie oryginalnego źródła światła lub dźwięku. Jednakże, przez ponad 50 lat naukowcy spekulowali, że w kwantowym uniwersum istnieje jeszcze jedno odbicie – czasu.

Odbicia czasu mogą wywoływać skojarzenia z wehikułem czasu z Powrotu do przyszłości lub budki policyjnej [z Doktora Who; komentarz tłumacza], która jest większa w środku niż na zewnątrz, nie jest to jednak dokładnie to, co naukowcy określają tym terminem. Odbicia czasu zachodzą kiedy całe środowisko, w którym przemieszczają się fale czasowe nagle zmienia swój tor. To powoduje, że część fali czasowej zawraca i jej częstotliwość się przekształca.

Ponieważ odbicia czasowe wymagają wywołania jednolitego zróżnicowania w całym polu elektromagnetycznym, naukowcy założyli, że nie da się jego zaobserwować, jako że wytworzenie takiego zróżnicowania środowiska wymagałoby za dużo energii. Jednakoż, naukowcom z Advanced Science Research Center, z Graduate Center z City University of New York (ASRC CUNY ) udało się te fale zaobserwować. Skierowali oni wiązkę szerokopasmowych sygnałów elektromagnetycznych na pas metalu wypełniony włącznikami elektronicznymi, które były podłączone do kondensatorów zbiornikowych.

To pozwoliło naukowcom dowolnie kontrolować wyłączniki i podwoić opór elektryczny wzdłuż całego pasa metalu. Taka nagła i równomierna zmiana spowodowała, że szeroka wiązka sygnału z sukcesem przeniosła swoją odwrócona kopię. Rezultaty tego eksperymentu zostały opublikowane w Nature Physics(https://www.nature.com/articles/s41567-023-01975-y)

“Bardzo trudno jest zmienić właściwości nośnika wystarczająco mocno, szybko i równomiernie żeby udało się spowodować odbicie czasowe fal elektromagnetycznych, ponieważ fale te bardzo szybko się odchylają.” przekazał prasie Gengyu Xu, współautor i doktorant na ASRC CUNY “Udało się nam wymyślić sposób, żeby uniknąć zmian właściwości materiału odbijającego fale poprzez stworzenie metamateriału, którego właściwościami mogliśmy manipulować za pomocą włączników, dodając lub odejmując różne elementy.”

Odbicie czasowe zachowuje się zupełnie inaczej niż odbicia przestrzenne. W przypadku fal czasowych echo odbija najpierw ostatnią część sygnału. Naukowcy tłumaczą, że gdybyśmy spojrzeli w zwierciadło czasu, najpierw zobaczylibyśmy tył swojej głowy zamiast twarzy. Tłumacząc to zjawisko na język akustyki – byłoby to jak odsłuchiwanie taśm na cofaniu – dźwięk byłby przyspieszony i bardzo wysoki.

Zmiana w częstotliwości, jeśli byłoby możliwa obserwacja jej zmysłem wzroku, postrzegana byłaby jako nagłe zmiany koloru światła np., kolor czerwony zmieniałby się na zielony. Ta, całkowicie sprzeczna z intuicją natura odbicia czasowego czyni je tak trudnym do badania.

“Możliwość obserwacji odbicia fal czasowych była niesamowita, ponieważ bardzo długo pozostawała ona tylko w zakresie spekulacji teoretycznych i ponieważ fale czasowe zachowują się zupełnie inaczej niż fale przestrzenne,” powiedziała Andrea Alù, autorka, profesor fizyki i dyrektor CUNY ASRC’s Photonics Initiative.

Pozostaje tylko odpowiedzieć na pytanie: dlaczego naukowcy pracowali nad udowodnieniem teorii fal czasowych w warunkach laboratoryjnych? Większa kontrola nad falami elektromagnetycznymi pomoże zwiększyć wydajność bezprzewodowej komunikacji i może doprowadzić do stworzenia lepszych, wymagających mniej energii komputerów opartych na tychże falach.

Innymi słowy: wyniki tego eksperymentu pomogą zwiększyć obecną wiedzę o falach elektromagnetycznych – zarówno tych poruszających się do przodu, jak i do tyłu.