Mindannyiunk számára ismert, hogy egy hagyományos visszaverődés – legyen az hang vagy fény – nagyjából hogyan zajlik le. A hullám beleütközik egy felületbe, majd valamilyen más irányban folytatja az útját. A fény esetében egy hagyományos tükör viszonylag pontos visszaverődést eredményez. Ez azt jelenti, hogy a tükör a rávetülő fény nagyon kicsi részét nyeli el, és ha belenézünk, a saját arcunkat láthatjuk viszont.
A kvantummechanikában azonban már nagyjából 50 éve elméleti szinten megszületett a gondolat egy másfajta reflexió létéről is. Ennek lényege abban áll, hogy ha egy adott fényhullám közege irányt vált, a hullám – terjedése közben – mintegy „megfordul”. Hanghullámra fordítva: azt mondjuk „bitcoin”, de a vonal másik végén azt hallják: „nioctib”.
Elvetemült feltételezések szerint egy ilyen visszaverődés (amit stílusosan csak időreflexiónak neveznek) során már nem az arcunk, hanem a hátunk köszön vissza ránk a tükörből.
Tükör által homályosan?
Mivel az időreflexiók egyenletes változást igényelnek a teljes elektromágneses mezőben, sokáig azt feltételezték, hogy túl sok energiára lenne szükség egy ilyen folyamat megfigyelésére. A City University of New York egyik kutatóközpontjában (ASRC CUNY) azonban sikerült rálesni a jelenségre úgy, hogy széles sávú jeleket küldtek egy elektronikus kapcsolókkal teli fémszalagba, a kapcsolók pedig tárolókondenzátorokhoz voltak csatlakoztatva.
Ez lehetővé tette a kutatók számára, hogy a kapcsolókat tetszés szerint aktiválják, megduplázva az impedanciát a szalag mentén. A hirtelen változásnak köszönhetően a létrejövő jelek az eredeti hullám időfordított másolatát hordozták. Az eredményeket a Nature Physics című folyóiratban publikálták.
„Nagyon nehéz egy közeg tulajdonságait elég gyorsan, egyenletesen és elég kontrasztosan megváltoztatni ahhoz, hogy az elektromágneses jeleket időben visszatükrözzük, mivel azok nagyon gyorsan oszcillálnak” – mondta Gengyu Xu, a tanulmány társszerzője egy sajtónyilatkozatban. „Az volt az ötletünk, hogy elkerüljük a hordozó tulajdonságainak megváltoztatását, és helyette olyan metaanyagot hozzunk létre, amelyben gyors kapcsolókkal hirtelen további elemeket lehet hozzáadni vagy elvonni.”
Ezekre a felfedezésekre természetesen nem (csak) amiatt van szükség, hogy fancy tükröket hozhassunk majd létre a jövőben, esetleg hozzásegítsenek minket a tökéletes láthatatlanná tévő köpeny megalkotásához. Sok fizikai felfedezésnek csak évszázadokkal később bizonyosodik be a valódi haszna. Jelen esetben azonban egyéb gyakorlati utak is megnyílhatnak a mérnökök előtt, főképp a vezeték nélküli kommunikációs megoldások terén.
Egyszerűen szólva, segítenek jobban megérteni az egyébként mai napig rejtélyesnek számító elektromágneses hullámok viselkedését – az elejüktől a végükig.
További érdekes cikkeink a tudomány területéről:
