'Reflexões do tempo' finalmente observadas por físicos após décadas de pesquisas: WebCuriosos
Caminhe por um labirinto de espelhos e logo você ficará cara a cara consigo mesmo. Seu nariz encontra seu nariz, as pontas dos dedos tocam seus gêmeos fantasmas, parados abruptamente por uma moldura de vidro.
Na maioria das vezes, uma reflexão não precisa de explicação. A colisão da luz com a superfície do espelho é quase intuitiva, os seus raios traçam um novo caminho através do espaço com a mesma facilidade com que uma bola quica numa parede.
Por mais sessenta anosno entanto, os físicos consideraram um tipo de reflexão sutilmente diferente. Uma que ocorre não através das três dimensões do espaço, mas no tempo.
Agora, investigadores do Centro de Investigação Científica Avançada da Universidade da Cidade de Nova Iorque (CUNY ASRC) transformaram a teoria das “reflexões do tempo” em prática, fornecendo a primeira evidência experimental da sua manipulação através do espectro electromagnético.
“Isso foi realmente emocionante de ver, por causa de há quanto tempo esse fenômeno contra-intuitivo foi previsto e como as diferentes ondas refletidas no tempo se comportam em comparação com as refletidas no espaço”, disse ele. diz física Andrea Alù, diretora fundadora da CUNY ASRC Photonics Initiative.
Deixe de lado os pensamentos sobre tecnologias semelhantes à TARDIS reescrevendo a história. Esse tipo de reflexão do tempo é ainda mais estranho. E, ao que parece, é realmente possível, afinal.
Na década de 1970estava ficando claro que havia um análogo para a reflexão espacial no componente temporal de uma onda quântica de luz. Mude o meio pelo qual uma onda está viajando com rapidez suficiente, da maneira certa, e o componente temporal da onda mudará com ele.
O efeito dessa reflexão no tempo não vai abrir um buraco na realidade. Mas mudará a frequência da onda, de formas que a tecnologia poderá explorar em campos variados, como imagem, computação analógica e filtragem óptica.
Estranhamente, o “eco” da frequência alterada é também uma inversão do sinal. Se fosse um eco da sua voz contando de um a dez, você ouviria cada número falado ao contrário, de dez a um, num guincho de esquilo.
Equivalentes em acústica e magnetismo já foram experimentados antes, assim como uma investigação limitada de frequências estreitas em reflexão temporal eletromagnética usando uma configuração de computador.
Explorar o fenómeno num nível menos restrito exigiria variações uniformes e repentinas em todo o campo electromagnético de um material, algo que os experimentalistas presumiram que exigiria demasiada energia para funcionar.
Até agora, ao que parece.
“Usando um design sofisticado de metamaterial, fomos capazes de perceber as condições para alterar as propriedades do material ao longo do tempo, de forma abrupta e com grande contraste,” diz Alù.
A equipe iluminou uma mistura de frequências através de uma tira de metal especialmente projetada com cerca de 6 metros de comprimento, carregada com interruptores e capacitores. Acionados no mesmo momento, os capacitores descarregaram sua carga, alterando rapidamente a impedância do metamaterial à medida que o sinal passava.
Esta mudança de choque criou um eco na ampla gama de ondas de luz, demonstrando um reflexo nas suas propriedades temporais.
Metamateriais são construções artificiais que não têm equivalente no mundo natural. Projetados com propriedades únicas que atendem a uma finalidade específica, eles foram feitos para atender a diferentes necessidades estruturais, acústicas e ópticas.
Encontrar um metamaterial capaz de refletir no tempo fornece aos engenheiros uma ferramenta totalmente nova para manipular a luz.
“As propriedades eletromagnéticas exóticas dos metamateriais foram projetadas até agora combinando de maneira inteligente muitas interfaces espaciais,” diz físico Shixiong Yin, um dos principais autores do estudo.
“Nosso experimento mostra que é possível adicionar interfaces de tempo à mixagem, ampliando os graus de liberdade para manipular as ondas.”
Esta pesquisa foi publicada em Física da Natureza.
