5、“時間隱形斗篷”研發(fā)成功,40皮秒僅是開始
據(jù)英國每日郵報報道,在諸多科幻電影中曾出現(xiàn)時空穿越的故事,但現(xiàn)實(shí)生活中人們是無法穿越時間,讓時間消失。然而,美國科學(xué)家使用一種非常先進(jìn)的高科技技術(shù),能夠精確地做到這一點(diǎn)。
科學(xué)家現(xiàn)已研制出一種“暫時隱形”裝置可以從視野中隱藏物體的活動過程,演示中通過加速和減速光束的不同部分,可隱藏物體的活動過程40皮秒。光束的不同部分之后反饋在一起,因此任何觀測者不能探測到“隱藏時間段”所發(fā)生的事情。被隱藏的信息和活動過程不能被讀取或者重建。
科學(xué)家現(xiàn)研制一種“時間隱形斗篷”,能夠從視覺上隱藏事件活動過程?,F(xiàn)已示范通過加速和緩慢光束不同部分能夠隱藏40皮秒的時間
迄今為止,這項技術(shù)僅能隱藏40皮秒的短暫時間?;蛟S未來警察將無事可做,做惡的犯罪分子會巧妙地利用這項技術(shù),將他們做案的過程從時間上隱藏消失。同時,這項技術(shù)還可應(yīng)用于超級保密通信??茖W(xué)家認(rèn)為這項技術(shù)甚至能與近期改進(jìn)的“光學(xué)隱形斗篷”結(jié)合在一起,從空間和時間上隱藏事物的活動過程。
美國紐約羅徹斯特大學(xué)的羅伯特-博伊德和施志敏(音譯)指出,這就好像一個裝置能夠悄無聲息地使一個物體處于隱形狀態(tài),研究人員目前證實(shí)這個系統(tǒng)能夠在時間上將一個事件隱藏起來。由于空間和時間隱形斗篷能在不同物理尺度下(空間和時間)分別生效,沒有根本的原因使這兩項技術(shù)無法結(jié)合在一起,未來有望出現(xiàn)一個完全的空間-時間斗篷。
如圖,這是美國康乃爾大學(xué)提供的一張插圖,科學(xué)家現(xiàn)已證實(shí)一種新型隱形技術(shù),能夠遮掩短暫時間內(nèi)發(fā)生的事件整體經(jīng)過
盡管如此,博伊德等研究人員現(xiàn)已證實(shí)首個單向暫時隱形裝置可投入多項應(yīng)用,例如:增強(qiáng)光導(dǎo)纖維系統(tǒng)的安全通訊。未來可增大物體的隱形時間,從微秒等級提高至毫秒等級,并建造一種裝置能夠在不同方向入射光線下實(shí)現(xiàn)同步操作。
科學(xué)家通過加速和減慢光束的不同部分,能夠隱藏40皮秒的時間。從理論上進(jìn),在該時間空隙發(fā)生的任何事情都將隱形和無法探測,因此它并不存在于我們的時間感知能力。這項裝置可以用于超級保密通信,或者在科幻情節(jié)中,甚至能夠與光學(xué)隱形裝置結(jié)合起來,在空間和時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)隱形。
這種隱形效應(yīng)可通過使用分裂時間透鏡,將光線分為較慢和較快“部分”,從而建立一個較小的時間間隙。不同于其他隱形裝置的折射物體周圍光線原理,這種時間隱形裝置是使用特殊透鏡壓縮穿過光纜的光線,從而使光線分成加速部分和減緩部分。這一過程使光線分離,而另一個透鏡則將分離的光線部分再次結(jié)合在一起,最終結(jié)果是光纜末端的光線未被改變,意味著兩個透鏡之間的空間并未發(fā)生任何事情。美國康乃爾大學(xué)莫蒂-弗雷德曼教授和同事稱,從觀測者角度,探測光束中隱藏著一個“時間洞”。他們指出,這項基于加速探測光束前端部分和減緩探測光束后端部分的實(shí)驗,將建立一個在事件活動過程中充分受控的時間間隙,這個探測光束在實(shí)驗中并未出現(xiàn)任何形式的改變。
之后這個探測光束通過逆向彌散控制存儲在它的原始形態(tài)中,總的來講,我們完成了第一個暫時隱形時間斗篷實(shí)驗,在時間域中成功地隱藏了一個探測光束的活動過程。我們的實(shí)驗結(jié)果表明現(xiàn)將向獲得一種復(fù)雜時間和空間隱形斗篷邁出重要的一步,科學(xué)家現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)通過扭曲電磁場和操控一定空間體積周圍光線,來實(shí)現(xiàn)制造隱形斗篷的途徑,最終在空間內(nèi)的任何事物都將消失。
研究人員使用叫做光電調(diào)幅器的兩個透鏡建造這個時間隱形裝置,他們發(fā)送一束光線穿過透鏡,第一個透鏡壓縮光線,第二個透鏡解壓光線,從而在時間域上產(chǎn)生一個短暫的間隙或者洞,從時間上這個短暫間隙并未記錄任何事件。對于人類肉眼,來自第二個時間透鏡的光線處于不間斷狀態(tài),就好像未被扭曲變形。
從本質(zhì)上,當(dāng)光線穿過兩個透鏡時,透鏡之間將存在著一個空間-時間空隙,能夠遮掩這一短暫時間內(nèi)發(fā)生的事件。如果編碼信息能夠隱藏在這個時間間隙,則很難被解碼,從而形成非常安全的保密通信信號。
另一方面,如果像這樣的隱藏時間間隙能夠脈沖式開啟和關(guān)閉,則可以用于攔截未被記錄的信號數(shù)據(jù)。研究人員在《自然》雜志撰文指出,未來此項技術(shù)有望突破隱形40皮秒的時間,或許未來這種時間隱形斗篷能夠隱藏任何事物的活動過程。
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