Alimlər 'Zaman Əksləri'nin Mövcudluğunu Sübut Etdi

Alimlər artıq 50 ildən çoxdur ki, elektromaqnit dalğalarının yalnız məkan deyil, zaman baxımından da əks etdirilə biləcəyini nəzəri olaraq irəli sürürdülər. Lakin bu fenomenin müşahidəsi üçün tələb olunan yüksək enerji səbəbindən onun mövcudluğunu təsdiq etmək mümkün olmamışdı. Lakin Nyu-Yorkdakı CUNY Məzunlar Mərkəzinin (CUNY ASRC) İrəliləmiş Elmi Tədqiqatlar Mərkəzindən olan alimlər zaman əkslərini ilk dəfə uğurla müşahidə etdilər.

Məkan əksləri—istər işıq, istərsə də səs dalğaları şəklində—bizə tanışdır. Məsələn, işıq bir güzgüyə, ya da səs divara dəyərək istiqamətini dəyişir və bu əks olunan görüntünü və ya səsi hiss etməyimizə imkan yaradır. Lakin kvant mexanikasında zaman əksləri deyilən bir anlayış da mövcuddur. Bu fenomen, elektromaqnit dalğasının yayıldığı mühitin birdən-birə dəyişməsi nəticəsində dalğanın bir hissəsinin istiqamətini dəyişməsi və tezliyinin fərqli bir tezliyə çevrilməsi ilə baş verir.

CUNY ASRC-dən olan alimlər xüsusi hazırlanmış metamaterialdan istifadə edərək bu nəzəriyyəni laboratoriyada reallaşdırıblar. Onlar genişzolaqlı siqnalları metal zolağa göndərərək, bu zolaqdakı elektron açarları və rezervuar kondensatorlarını birləşdiriblər. Bu açarları ani şəkildə işə salaraq zolağın empedansını ikiqat artırıblar. Nəticədə siqnallar zaman əksini uğurla göstərən bir nüsxə daşımağa başlayıb. Bu tədqiqatın nəticələri "Nature Physics" jurnalında dərc olunub.

Tədqiqatın həmmüəllifi və CUNY ASRC-də postdoktorant olan Gengyu Xu mətbuata verdiyi açıqlamada, "Mühitin xüsusiyyətlərini kifayət qədər sürətli, vahid və kifayət qədər kontrastlı şəkildə dəyişmək çox çətindir, çünki elektromaqnit siqnalları çox sürətli osillasiya edir. Bizim ideyamız ev sahibi materialın xüsusiyyətlərini dəyişmək əvəzinə, əlavə elementlərin sürətli açarlarla ani şəkildə əlavə və ya çıxarıla biləcəyi bir metamaterial yaratmaq idi," deyə bildirib.

Zaman əksləri məkan əkslərindən fərqli davranır. Zaman əksinin yaratdığı "əks-səda" siqnalın son hissəsini birinci əks etdirir. Bu, sanki bir lent yazısını geri çevirərək dinləmək kimidir—tez və yüksək tonlu. Əgər bu tezlik dəyişikliyi gözlərimizlə müşahidə edilə bilsəydi, bu, işıq rənglərinin birdən-birə dəyişməsi kimi görünərdi; məsələn, qırmızı rəngin yaşıl rəngə çevrilməsi.

Tədqiqatın əsas müəllifi və CUNY ASRC-nin Fotonika Təşəbbüsünün direktoru Andrea Alù, "Bu fenomenin nə qədər əvvəldən nəzəri olaraq irəli sürüldüyünü və zaman əks olunan dalğaların məkan əks olunanlardan nə qədər fərqli davrandığını görmək çox həyəcanverici idi," deyə bildirib.

Bu tədqiqatın məqsədi nədir? Elektromaqnit dalğalarının daha dəqiq idarə olunması simsiz rabitəni xeyli təkmilləşdirə və az enerjili, dalğa əsaslı kompüterlərin inkişafına yol aça bilər. Başqa sözlə, elektromaqnit dalğalarını—həm irəli, həm də geri istiqamətdə—tamamilə anlamaq elmi və texnoloji baxımdan böyük əhəmiyyət kəsb edir.