Ученым удалось "остановить время": 50 триллионных секунды никогда не произошли

Ученым впервые удалось "замаскировать время" – провести луч света так, чтобы для него 50 триллионных долей секунды не существовали. Теперь они попытаются расширить "выпадающий" временной зазор.

Провалы во времени – одна из любимых мыслительных конструкций фантастов – стали реальностью. Группа ученых из Корнелльского университета показала возможность "прятать" участки времени с помощью метода, названного "темпоральная маскировка".

ФОТО: COLEMANZONE.COM

Ученых уже не удивишь "пространственной маскировкой": разным группам физиков удалось "обвести" свет вокруг объекта так, что он кажется невидимым. "Плащи-невидимки" работают в инфракрасном диапазоне и вплотную приближаются к сокрытию объектов и в видимом для глаза свете.

Новой задачей стало создание способа маскировки отрезка времени – остановки света с тем, чтобы образовался кажущийся зазор во времени, в котором можно спрятать целое событие.

Специалистам из Корнелла это удалось, хотя "провал во времени" пока очень короток – около 50 триллионных долей секунды. Для практического применения это ничтожно мало. Но исследователи уже работают над тем, чтобы расширить его до заметных масштабов, заявил Александр Гаэта – ведущий автор посвященной этой работе статьи, опубликованной в журнале Nature.

Фактически "провал" образуется при быстром выключении луча лазера – так, чтобы регистрирующие приборы не заметили этого "мелькания".
Тогда наблюдатель остается в неведении, что лазер "моргнул", и не будет ничего знать о том, что произошло за эти 50 триллионных долей секунды.

Эксперты из Университета Рочестера Роберт Бойд и Жимин Ши, не принимавшие участия в работе, сравнили наблюдаемый эффект с движением автомобилей на переезде. Шлагбаум опускается, останавливая движение автомобилей (луч лазера) на время прохождения поезда. С точки зрения поезда, на короткий миг движение автомобилей прекратилось, и он может проехать. Однако сразу после этого шлагбаум поднимается, и движение автомобилей возобновляется.

Для наблюдателя в нескольких километрах от железнодорожного переезда краткая остановка движения из-за поезда незаметна, поэтому нет никаких свидетельств того, что поезд вообще проезжал.

Чтобы остановить лазер, как поток автомобилей шлагбаумом, исследователи использовали его важную особенность: когда свет проходит через материал, его компоненты разного цвета (то есть разной длины волны) двигаются с разными скоростями. С помощью специально сконструированного устройства – "временной линзы" – исследователям удалось изменить характеристики луча на определенный период времени.

"Временные линзы проделывают со светом чрезвычайно забавные вещи", – заметил Гаэта. С помощью такой линзы ученым удалось на короткое время придать двум смежным участкам зеленого лазера красный и синий оттенок. Когда они прошли через специальное оптоволокно, красный цвет ускорился, а синий замедлился.

Эта разница в скоростях открыла "провал во времени" – около 50 триллионных долей секунды.

Затем исследователи провели обратный процесс – замедлили синий и ускорили красный лучи. Их собрали в изначальный зеленый – и конечный "наблюдатель" и не заметил произошедших изменений. Затем исследователи запустили в "провал" другой лазер. Обычно результат взаимодействия двух лучей легко регистрируется. Однако в этом случае эффект оказался в 10 раз слабее, чем если бы временная маскировка отсутствовала.

Теперь ученые сконцентрируются на достижении более полного понимания физики процесса, на удлинении "провала" и на поиске областей его возможного использования. Математически основы временной и пространственной маскировки сходны, подчеркивают авторы работы.