След десетилетия търсене физиците откриха "отражения на времето"

Изображението в огледалото се създава от светлинните електромагнитни вълни, отразени от огледалната повърхност и навлизащи в нашите очи. По същия начин отражението на звуковите вълни образува ехо, което пренася нашите думи обратно към нас в същия ред, в който сме ги произнесли.

Повече от шест десетилетия учените излагат хипотеза за възможността за друга форма на отразяване на вълните – времева. При привичните ни пространствени отражения светлинните или звуковите вълни се сблъскват с препятствие, като огледало или стена, в определено място в пространството.

Времевите отражения възникват, когато цялата среда, в която се разпространява вълната, внезапно и едновременно променя своите свойства. В такъв случай част от вълната се обръща във времето и нейната честота се преобразува в нова честота. Научната статия е публикувана в Nature Physics, съобщава ScienceDaily.

Ефектът формира странно ехо, при което последната част от сигнала се отразява първа – „ехото“ на изменената честота се явява инверсия на сигнала. В резултат, ако погледнете в „огледалото на времето“, вашето отражение ще бъде обърнато и вместо лицето ще видите гърба си.

(a) Традиционни пространствени отражения: Човек вижда лицето си, когато се погледне в огледалото, или когато говори, ехото се връща в същия ред. (b) Времеви отражения: Човекът вижда гърба си, когато се погледне в огледалото, и се вижда в различни цветове. Той чува ехото си в обратен ред, подобно на пренавита лента. (c) Илюстрация на експерименталната платформа, използвана за реализиране на времеви отражения. Контролен сигнал (в зелено) се използва за едновременно активиране на набор от превключватели, разпределени по протежение на метална лента. При затваряне/отваряне на превключвателите електромагнитният импеданс на метаматериала рязко се променя, в резултат на което разпространяващият се напред сигнал (в синьо) частично се отразява във времето (в червено) с преобразувани всички негови честоти. Andrea Alu / Nature Physics

В акустичната версия на това наблюдение ще чуете звук, подобен на пренавиване на лента. При това, ако светлинните сигнали бяха видими за очите ви, всички цветове биха се трансформирали рязко: червеното би станало зелено, оранжевото би станало синьо, а жълтото – виолетово.

Досега това явление никога не е било наблюдавано за електромагнитни вълни. За да го постигнат, изследователите от Центъра за напреднали научни изследвания към CUNY Graduate Center в Ню Йорк са използвали специално създадени метаматериали, които не се срещат в природата.

Те впръскали широколентови сигнали в нагъната метална лента с дължина около 6 метра, отпечатана върху платка и заредена с плътен набор от електронни превключватели, свързани с резервоарни кондензатори. Всички превключватели били задействани едновременно, внезапно и равномерно удвоявайки съпротивлението по линията. С такава бърза и драматична промяна в електромагнитните свойства измерените сигнали пренасяли точно обърнато във времето копие на входящите сигнали.