科学家设计出能在时间中隐瞒事件的时光斗篷

2011-7-18 16:30 来源: 科技日报
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  据美国《技术评论》杂志网站7月15日报道,日前,康奈尔大学的莫蒂·弗里德曼和其同事在前人研究的基础上,设计并制造出了一种能在时间中隐瞒事件的时光斗篷。相关论文发表在国际著名学术网站arXiv.org上。

  近年来有关隐身斗篷的研究不断取得突破,其原理是通过特殊的材料使途经的光线发生扭曲,从而让斗篷下的物体“隐于无形”。第一个隐身斗篷只在微波中才有效果,但短短几年,物理学家已经发明出了能用于可见光的隐身斗篷,能够隐藏声音的“隐声斗篷”和能让一个物体看起来像其他物体的“错觉斗篷”。

  时光斗篷之所以能够实现,是因为电磁理论认为空间和时间都具有二像性。光在空间中的衍射在数学上等价于光通过色散媒质传播的时间。简单地说,衍射和色散在时空中是对称的。这立即会让人产生一个有趣的想法:如同能够很容易地通过衍射现象制造出一个用于汇聚光线的镜头,应该也能通过色散现象制造出一个聚焦时间的“时间镜头”。

  弗里德曼说,这样的“时间镜头”可用电光调制器来制作,它将具有许多我们梦寐以求的属性,例如延长或缩短时间。制造时光斗篷只需将两个“时间镜头”串联起来,然后让一束光线从中穿过。第一个“时间镜头”负责“压缩”时间,第二个则负责“解压缩”。这样两个镜头之间就留下了一段空白,就如同一块硕大无边的时间之布上出现了一个孔洞,在这个孔洞中的任何事情都不会被记录下来。可以说,这两个“时间镜头”之间的空间就相当于一个时光斗篷,发生在“斗篷”中的事件,对“斗篷”外的观察者而言是不存在的,在观察者看来就好像什么事都没发生过一样。

  研究人员称,该设备目前仍有一定局限:这种时光斗篷只能持续110纳秒(一纳秒为十亿分之一秒)。他们希望经过改进后持续时间能达到120微秒以上。

  无论怎样,类似的研究还处于探索阶段,现在下结论还为时过早。但基于几年来隐身斗篷快速发展的现实,谁又敢断言时光斗篷会止步不前?