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康奈爾大學(xué)制造出能在時(shí)間中隱瞞事件的時(shí)光斗篷
近日,康奈爾大學(xué)的莫蒂-弗里德曼和其同事在前人研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制造出了一種能在時(shí)間中隱瞞事件的時(shí)光斗篷。相關(guān)論文發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)網(wǎng)站arXiv.org上。近年來(lái)有關(guān)隱身斗篷的研究不斷取得突破,其原理是通過(guò)特殊的材料使途經(jīng)的光線發(fā)生扭曲,從而讓斗篷下的物體“隱于無(wú)形”。
第一個(gè)隱身斗篷只在微波中才有效果,但短短幾年,物理學(xué)家已經(jīng)發(fā)明出了能用于可見(jiàn)光的隱身斗篷,能夠隱藏聲音的“隱聲斗篷”和能讓一個(gè)物體看起來(lái)像其他物體的“錯(cuò)覺(jué)斗篷”。 時(shí)光斗篷之所以能夠?qū)崿F(xiàn),是因?yàn)殡姶爬碚撜J(rèn)為空間和時(shí)間都具有二像性。光在空間中的衍射在數(shù)學(xué)上等價(jià)于光通過(guò)色散媒質(zhì)傳播的時(shí)間。簡(jiǎn)單地說(shuō),衍射和色散在時(shí)空中是對(duì)稱的。這立即會(huì)讓人產(chǎn)生一個(gè)有趣的想法:如同能夠很容易地通過(guò)衍射現(xiàn)象制造出一個(gè)用于匯聚光線的鏡頭,應(yīng)該也能通過(guò)色散現(xiàn)象制造出一個(gè)聚焦時(shí)間的“時(shí)間鏡頭”。 弗里德曼說(shuō),這樣的“時(shí)間鏡頭”可用電光調(diào)制器來(lái)制作,它將具有許多我們夢(mèng)寐以求的屬性,例如延長(zhǎng)或縮短時(shí)間。制造時(shí)光斗篷只需將兩個(gè)“時(shí)間鏡頭”串聯(lián)起來(lái),然后讓一束光線從中穿過(guò)。第一個(gè)“時(shí)間鏡頭”負(fù)責(zé)“壓縮”時(shí)間,第二個(gè)則負(fù)責(zé)“解壓縮”。這樣兩個(gè)鏡頭之間就留下了一段空白,就如同一塊碩大無(wú)邊的時(shí)間之布上出現(xiàn)了一個(gè)孔洞,在這個(gè)孔洞中的任何事情都不會(huì)被記錄下來(lái)。可以說(shuō),這兩個(gè)“時(shí)間鏡頭”之間的空間就相當(dāng)于一個(gè)時(shí)光斗篷,發(fā)生在“斗篷”中的事件,對(duì)“斗篷”外的觀察者而言是不存在的,在觀察者看來(lái)就好像什么事都沒(méi)發(fā)生過(guò)一樣。 研究人員稱,該設(shè)備目前仍有一定局限:這種時(shí)光斗篷只能持續(xù)110納秒(一納秒為十億分之一秒)。他們希望經(jīng)過(guò)改進(jìn)后持續(xù)時(shí)間能達(dá)到120微秒以上。 無(wú)論怎樣,類似的研究還處于探索階段,現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過(guò)早。但基于幾年來(lái)隱身斗篷快速發(fā)展的現(xiàn)實(shí),誰(shuí)又敢斷言時(shí)光斗篷會(huì)止步不前? |