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Erste Demonstration von Time Cloaking
Unsichtbarkeitsumhänge sind das Ergebnis der neu entdeckten Fähigkeit von Physikern, elektromagnetische Felder auf extreme Weise zu verzerren. Die Idee ist, Licht um ein Raumvolumen zu lenken, sodass alles innerhalb dieser Region im Wesentlichen unsichtbar ist.
Der Effekt hat großes Interesse geweckt. Die ersten Tarnumhänge funktionierten nur bei Mikrowellenfrequenzen, aber in nur wenigen Jahren haben Physiker Wege gefunden, Umhänge herzustellen, die für sichtbares Licht, Schall und Meereswellen funktionieren. Sie haben sogar Illusionsumhänge entworfen, die ein Objekt wie ein anderes aussehen lassen können.
Heute gehen Moti Fridman und seine Freunde von der Cornell University in Ithaca noch einen Schritt weiter. Diese Jungs haben einen Umhang entworfen und gebaut, der Ereignisse in der Zeit verbirgt.
Zeit-Cloaking ist aufgrund einer Art Dualität zwischen Raum und Zeit in der elektromagnetischen Theorie möglich. Insbesondere die Beugung eines Lichtstrahls im Raum ist mathematisch äquivalent zur zeitlichen Ausbreitung von Licht durch ein dispersives Medium. Mit anderen Worten, Beugung und Dispersion sind in der Raumzeit symmetrisch.
Das führt sofort zu einer interessanten Idee. Genauso wie es einfach ist, eine Linse herzustellen, die Licht im Raum durch Beugung fokussiert, ist es möglich, Dispersion zu verwenden, um eine Linse herzustellen, die zeitlich fokussiert.
Eine solche Zeitlinse kann beispielsweise unter Verwendung eines elektrooptischen Modulators hergestellt werden und weist eine Vielzahl bekannter Eigenschaften auf. Diese Zeitlinse kann zum Beispiel zeitlich vergrößern oder komprimieren, sagen Fridman und Co.
Dieses Vergrößern und Komprimieren in der Zeit ist wichtig.
Der Trick beim Bau eines temporalen Mantels besteht darin, zwei Zeitlinsen in Reihe zu platzieren und dann einen Lichtstrahl durch sie hindurch zu schicken. Der erste komprimiert das Licht zeitlich, während der zweite es wieder dekomprimiert.
Aber das hinterlässt eine Lücke. Für kurze Zeit gibt es eine Art Zeitloch, in dem jedes Ereignis nicht aufgezeichnet wird.
Für einen Beobachter erscheint das Licht, das aus der zweiten Zeitlinse kommt, unverzerrt, als ob kein Ereignis eingetreten wäre.
Tatsächlich ist der Raum zwischen den beiden Linsen eine Art raum-zeitlicher Umhang, der Veränderungen löscht, die in kurzen Zeiträumen auftreten.
Das Gerät hat einige Einschränkungen. Der Cornell-Zeitumhang dauert nur 110 Nanosekunden – das ist nicht lange. Und Fridman und Co. sagen, das Beste, was es erreichen kann, sind 120 Mikrosekunden.
Aber es ist noch am Anfang. Angesichts der rasanten Entwicklung von Raummänteln wäre es ein mutiger Mann, der darauf wetten würde, dass dies das letzte Wort ist.
Fridman und seine Kumpels haben sich offensichtlich zu einem interessanten Spielzeug gemacht, aber sie enthalten bescheidene Spekulationen über die Bewerbungen für ihren Zeitumhang.
Dies ist jedoch eine Aufgabe, die für die Leser des Physics arXiv Blog gut geeignet ist. Wenn Sie Vorschläge haben, hinterlassen Sie sie hier.
Ref: arxiv.org/abs/1107.2062 : Demonstration der zeitlichen Tarnung