Bilim insanları zamanı ölçmenin yeni bir yolunu daha buldu

Bilim insanları, zamanı ölçmek için yeni bir yöntem keşfetti. Elektromanyetik dalgalarda ‘zaman yansımaları’ gören araştırmacılar, daha önce bunun sadece var olduğunun ‘varsayıldığını’ vurguladı.

Bir grup araştırmacı, elektromanyetik dalgalarda ‘zaman yansımaları’ keşfettiklerini açıkladı. Bu etki, aynaya bakıp kendi sırtınızın yansımasını görmeye veya bir kaset geriye doğru oynatıldığındaki gibi sesin tersten geldiği bir yankı duymaya benziyor.

Bilim insanları zaten uzun zamandır böyle bir etkinin var olduğunu varsayıyordu ancak gözlemlenmesi zordu. Çünkü gerçekleşmesi için araştırmacıların bir malzemenin özelliklerini hızlı ve kayda değer ölçüde değiştirmesi gerekliydi. Yeni bir çalışmada araştırmacılar, özel bir malzeme kullanarak bunun gerçekleştiğini gözlemlediklerini belirtiyor. Bir metal şeridinden sinyaller gönderip fiziksel özelliklerinde hızlı bir değişikliği tetikleyen araştırmacılar, bu sinyallerin zaman içinde tersine döndüğünü gözlemledi.

YENİ ÇALIŞMALARIN ÖNÜ AÇILACAK

Yeni makalenin yazarlarından, New York Şehir Üniversitesi (CUNY) Yüksek Lisans Merkezinden Ordinaryüs Fizik Profesörü Andrea Alù, "Bu beklenmedik olgunun ne kadar uzun zaman önce öngörüldüğü ve zaman yansıtmalı dalgaların uzay yansıtmalı dalgalara kıyasla ne kadar farklı davrandığı düşünülünce, bunu görmek gerçekten heyecan vericiydi. Sofistike bir metamalzeme tasarımı kullanarak, malzemenin özelliklerini zaman içinde aniden ve büyük bir kontrastla değiştirebileceğimiz koşulları elde ettik." şeklinde bir değerlendirme yaptı.

Görmeye alıştığımız yansımalar mekansal yansımalardır: Elektromanyetik ışık dalgaları aynalı bir yüzeye çarpar, seker, aynaları ve daha farklı cihazları kullanmamızı sağlayan etkiyi oluşturur. Bu mekansal yansımalar, dalgalar bir ayna gibi belirli bir sınıra çarptığında gerçekleşir ancak zaman yansımaları çeşitli şekillerde farklılık gösteriyor, örneğin, dalganın geçtiği bütün ortam aynı anda değişiklik gösterince ortaya çıkıyor. Bu olduğunda, dalganın bir kısmı zamanda çevrilir ve frekansı değişir. Bilim insanlarının yeni çalışmada gözlemlemeyi umdukları şey tam olarak bu etki.

Araştırmacılar, keşfin kablosuz iletişim ve yeni küçük, düşük enerjili bilgisayarlar da dahil çeşitli pratik uygulamalara önayak olabileceğini umuyor. Daha önce, ortamı yeterince hızlı bir şekilde değiştirmek çok zor olduğu için bu uygulamaların mümkün olmayacağı düşünülüyordu.

EN BÜYÜK ENGELİ AŞTILAR

Makalenin baş yazarlarından, CUNY İleri Bilim Araştırma Merkezinden doktora sonrası araştırmacı Gengyu Xu, "Önceki çalışmalarda zaman yansımalarını önleyen kilit engel, zamansal bir arayüz oluşturmanın büyük miktarda enerji gerektireceği düşüncesiydi. Bir ortamın özelliklerinin elektromanyetik sinyallerin zamanda yansımasını sağlayacak kadar yeterli kontrastla, hızla ve eşit oranda değiştirmek çok zordur çünkü sinyaller çok hızlı salınır. Fikrimiz, ana malzemenin özelliklerini değiştirmekten kaçınmak ve bunun yerine ek elementlerin hızlı değişimlerle aniden eklenebileceği veya çıkarılabileceği bir metamalzeme oluşturmaktı." dedi.

Bulguları açıklayan 'Observation of temporal reflection and broadband frequency translation at photonic time interfaces' (Fotonik zaman arayüzlerinde zamansal yansıma ve geniş bant frekans çevirisinin gözlemlenmesi) adlı makale, hakemli bilimsel dergi Nature Physics'te yayımlandı.

(Independent)