Pela primeira vez, os pesquisadores viram como a luz se comporta durante um fenômeno misterioso chamado ‘tempo imaginário’.
Quando você ilumina quase qualquer materials transparente, o deadlock de campos eletromagnéticos que compõem os becos atômicos e as ruas laterais irão Adicione uma quantidade significativa de tempo para o trajeto de cada fóton.
Esse atraso pode dizer muito aos físicos sobre como as dispersões leves, revelando detalhes sobre a matriz do materials que os fótons devem navegar. No entanto, até agora, uma truque na manga do teórico para medir a jornada de Gentle – invocando o tempo imaginário – não foi totalmente compreendida em termos práticos.
Um experimento conduzido pelos físicos da Universidade de Maryland, Isabella Giovannelli e Steven Anlage, agora revelou precisamente o que os pulsos de radiação de microondas (um tipo de luz que existe fora do espectro visível) fazem enquanto experimenta tempo imaginário dentro de uma rotatória de cabos.
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O trabalho deles também demonstra como os números imaginários podem descrever um processo muito actual e mensurável.
Números imaginários são matematicamente ferramentas convenientes Para resolver equações que descrevem fenômenos físicos. Por mais úteis que sejam, eles são tão abstratos quanto a raiz quadrada de um número negativo, não tendo equivalência prática em nossa experiência cotidiana de realidade.
Para pulsos de ondas leves que não dão um pouco de matéria, os números imaginários ajudaram a resolver atrasos no tempo de transmissão, mas os comportamentos exatos responsáveis por seu papel nunca foram examinados sistematicamente em experimentos.
Tecnicamente, fótons únicos de luz só podem se mover em um Velocidade única e constante. No entanto, as interações com os campos eletromagnéticos circundantes podem atrasar a jornada geral de uma onda de maneiras complexas. No contexto de pulsos de luz, as ações das coleções de ondas podem ser aceleradas e diminuídas de maneira semelhante.
Isso significa que um pulso de ondas leves pode ser negativo, Tecnicamente se movendo mais rápido do que seus fótons individuais. Valores positivos e negativos – reais e imaginários – podem pintar uma imagem das condições de tráfego fotônico que compõem um materials.
O aparelho do experimento consistia em um par de cabos coaxiais conectados em um círculo, representando uma rede simples e bem compreendida de vias para pulsos de luz de microondas para viajar. Eles também fizeram uso de osciloscópios de ponta que poderiam detectar mudanças incrivelmente pequenas na frequência.
Ao mexer com os pulsos e medir os efeitos, Giovannelli e Anlage poderiam desembaraçar exatamente como os padrões de ondas dentro de cada pulso mudam em relação aos valores previstos por componentes reais e imaginários de suas equações.
“É como um grau oculto de liberdade que as pessoas ignoraram”, Anlage explicado para Karmela Padavic-Callághan em Novo cientista.
“Acho que o que fizemos é trazê -lo e dar um significado físico”.
Os números imaginários não estavam descrevendo um sonho bizarro de microondas, mas uma pequena mudança na frequência da onda da transportadora, à medida que passa por um materials graças à maneira como o pulso transmitido foi absorvido.
Onde anteriormente esse número foi ignorado como, bem, imaginário, agora pode ser conectado às operações físicas que permitem que pulsos de ondas leves se movam mais rapidamente do que os fótons dos quais são compostos.
Think about.
Esta pesquisa foi aceita para publicação por Cartas de revisão física.
