Фізики вперше виміряли неймовірну версію часу, яка не повинна існувати

Уявний час — це дивна концепція для нашого мозку, але в квантовій фізиці це корисний інструмент для вивчення взаємодії випромінювання з матеріалами. Нове дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Letters, показало, як мікрохвильове випромінювання взаємодіє із затримкою уявного часу. Це досягнення фізиків може поліпшити наявні технології, а також допомогти вивчити, як інформація спотворюється, коли світло проходить через матеріал, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Уявний час — що це?

Уявний час — це концепція з теоретичної фізики, яку найчастіше використовують у квантовій механіці та космології, особливо коли йдеться про Великий вибух і походження Всесвіту. Простими словами, уявний час — це не той час, який ми звикли вимірювати годинником. Він не тече вперед або назад у звичному нам сенсі. Уявіть собі, що звичайний час — це числова вісь, де ви рухаєтеся від минулого до майбутнього. Уявний час — це ніби інший вимір часу, перпендикулярний звичному. Якщо звичайний час можна уявити як горизонтальну лінію, то уявний час — це вертикальна лінія.

Для нашого мозку ідея уявного часу є дуже дивною. Уявний час визначається як відрізок часу, який можна помножити на квадратний корінь з -1, уявне число, представлене числом i. Уявні числа не зустрічаються в природному світі, а тому вони так і називаються, але ці числа особливо корисні в квантових і космологічних розрахунках.

Фізичний вимір уявного часу

Фізики давно розглядали уявний час як корисну математичну дивину, але тепер його вдалося фактично виміряти в лабораторії. Коли промінь випромінювання, в даному випадку мікрохвиль, проходить через матеріал, він може відчувати затримку в часі, яку вчені 9 років тому визначили як уявну.

Тепер же фізики виявили, що якщо послати імпульс випромінювання через коаксіальні кабелі, які утворюють форму кільця, то ретельний аналіз мікрохвильового імпульсу за допомогою осцилографа на виході з експериментальної установки показує, що уявний час може виглядати як одна дуже невелика фізична зміна. Тобто фактично вийшло фізично виміряти уявний час.

Ця зміна відбувається через невеликий зсув частоти під час проходження мікрохвиль через матеріал. Але затримки уявного часу неймовірно малі, що є проблемою для спостереження. Фізики кажуть, що їм вдалося виявити це явище тільки тому, що вони використовували найкращі осцилографи у світі.

Чому це відкриття має велике значення?

Звичайно, невелика зміна в імпульсі випромінювання в матеріалі може здатися несуттєвою, але для фізиків вона має величезне значення. Фізики раніше вивчали не уявні компоненти взаємодії випромінювання і матеріалів, тому перше у світі спостереження за тим, як світло відчуває уявний час, допомагає завершити картину. Розуміння того, як світло відчуває уявний час, може поліпшити сенсорні пристрої, а також пристрої для зберігання інформації, які покладаються на світло.

Тепер вчені хочуть вивчити, як інформаційні імпульси, що використовуються в комунікаціях, спотворюються під час проходження через матеріали, і чи пов'язані вони із затримками уявного часу.

Також Фокус писав про те, що фізики виявили натяк на існування невідомої сили Всесвіту в несподіваному місці — всередині атомів.

Ще Фокус писав про те, що астрофізики вважають, що в центрі Чумацького Шляху ховаються вічні зірки, усередині яких знаходиться загадкова речовина. У центрі нашої галактики ховаються темні карлики, які допоможуть розкрити секрет темної матерії.

Як уже писав Фокус, Китай представив дві рекордні імпульсні турбіни діаметром 6,2 метра і вагою 80 тонн, призначені для майбутньої гідроелектростанції. Потужність кожної турбіни становить 500 МВт. Після запуску електростанція зможе виробляти 4 млрд кВт-год електроенергії на рік.