Erwin Schrödinger’in en ünlü düşünce deneyiBir kedi, radyoaktif bir atom, bir detektör, bir çekiç ve bir şişe zehirle birlikte kapalı bir kutu içinde süperpozisyon halinde bulunduğundan, görünüşte aynı anda hem canlı hem de ölü olabilir.
Şimdi, pratik ile pratik arasındaki çizgiyi bulanıklaştıran benzer akıl almaz alanlara ulaşıyoruz. bilim Ve bilimkurguÇin’deki araştırmacılar yeni bir çalışmada, yerel olmayan yapay malzemeleri başarıyla kullanarak “fotonik paralel uzaylar” adını verdikleri, uzayın etkilerini taklit ettiklerini bildirdiler. solucan deliklerive hatta çoklu gerçeklikler.
Yeni araştırmanın merkezinde optik sistemlerSchrödinger’in kedisinin tuhaf “süperpozisyonundan” farklı olmayan bir şekilde, tek bir malzeme aynı anda iki farklı optik cihazın rolünü yerine getirebilir, böylece ışık birden fazla özelliği aynı anda sergileyebilir.
Yeni bir makalede ayrıntıları verilen deneyler Doğa İletişimiaraştırmacıların önümüzdeki yıllarda bir dizi yeni teknolojik uygulamanın yaratılmasına yol açabilecek görünmez yollar ve diğer optik etkiler üretmesine olanak tanıdı.
Fotonik Paralel Uzaylar
Kitabın yazarları, “Çoklu evren ve fiziksel uzayımızın ötesindeki boyutlardaki solucan delikleri kavramları uzun süredir merak ve hayal gücünü cezbetmiştir.” yeni kağıt yazma. Ancak bu tür fikirleri deneysel bir ortamda göstermek uzun zamandır zorluydu.
Bu tür engellerin üstesinden gelmek için araştırma ekibi, paralel uzayların “fotonik analojisi” olarak nitelendirdikleri şeyi geliştirmelerine olanak tanıyan özel yapay malzemelere güvendi; bunları, her birine ilgili malzemedeki farklı sınırlar kullanılarak erişilebilen “iki farklı etkili optik ortamın tek bir yapay malzeme içinde bir arada var olduğu” koşullar olarak tanımladılar.
Ekibin çalışmaları için makine öğrenimiyle tamamlanan yöntemi, “fotonik” olarak adlandırdıkları şey için analojiler oluşturmalarına başarılı bir şekilde yardımcı oldu. solucan delikleriGörünmez optik tüneller olarak işlev gören “ve”fotonik İki farklı optik cihazın bağımsız işlevinin tek bir konum içinde gerçekleştiği çoklu gerçeklikler. Araştırmacıların tanımladığı etki, “sanki ayrı boyutlarda varlarmış gibi” işlev gören optik saçılımcılar üretti.
Laboratuvardaki “Yüksek Boyutlu Olaylar”
Işık, ekibin kullandığı yapay malzemelerde bir sınıra girdiğinde, başka bir sınırdan giren ışıkla karşılaştırıldığında tamamen farklı bir dizi optik etkiyle karşılaşıyor. Şaşırtıcı bir şekilde, bu optik deneyimlerin her biri, aralarında herhangi bir etkileşim olmadan gerçekleşebilir.
Araştırmacılar bu etkiyi CS Lewis’in klasiğine benzetiyorlar: Aslan, Cadı ve Dolap, farklı “kapıların” tek bir yerde bulunan tamamen ayrı dünyalara açılabileceği yer.
Nanjing Üniversitesi Fizik Fakültesi’nden profesör ve makalenin ilgili yazarlarından biri olan Yun Lai, bu etkinin “fotonik laboratuvarda yüksek boyutlu fenomeni taklit etmemize olanak sağladığını” söyledi.
Lai, “Bu, iki optik gerçekliği tek bir malzemede barındırmak gibi” dedi ve bu tür yeteneklerin, daha önce hayal bile edilemeyen yeni teknolojileri potansiyel olarak mümkün kılabileceğini ekledi.
Dikkat Çekici Olaylarla Deneyler
Ekibin ilk deney setinde araştırmacılar, Gauss ışını olarak bilinen bir elektromanyetik radyasyon ışınının, görünmez optik tünelin kısa tarafından ateşlendiği, yerel olmayan uzun bir yapay malzeme kullanarak bir “solucan deliği” etkisi yaratmayı başardılar.
“Solucan deliğinden” geçerken ışın, kırılma indisi (ışığın yolunun ne kadar büküldüğüne atıfta bulunarak) sıfır olan bir dalga kılavuzundan geçiyormuş gibi sınırlandırılır.
Karşılaştırıldığında, malzemenin uzun tarafından girildiğinde ışının sıfıra yakın yansıma gösterdiği ve bunun da işlevsel olarak dış ışıkta görünmez olmasına olanak sağladığı görüldü.
Ek olarak araştırmacılar, aynı malzemenin, hangi giriş sınırının kullanıldığına bağlı olarak diğer optik teknolojilerin özelliklerini taklit ettiği “fotonik çoklu gerçeklikler” adını verdikleri şeyi gösterebildiklerini söylüyorlar.
Bir deney sırasında malzeme, ışığı tekne şeklindeki bir nesnenin başarabileceği şekillerde dağıtırken, başka bir örnekte ağaç şeklindeki bir ışık saçıcı gibi davrandı.
Geleceğin Optik Teknolojilerine Yeni Bir Yaklaşım
Araştırmacılar, bu olağandışı fenomenler için analojiler oluşturarak, deneylerinde gözlemledikleri optik özelliklerin, araştırmacıların “fiziksel boyutların sınırlarını aşmasına” yardımcı olabileceğini ve bunun da sonuçta benzersiz çok amaçlı teknolojilerin yaratılmasına yönelik bir yol sunabileceğini bildiriyorlar.
Ekibin akıllara durgunluk veren deneylerinin sonuçlarını kavramak biraz zor olsa da Lai, kendisinin ve meslektaşlarının başardıklarının aslında bu tuhaf bilim kurgu kavramlarının pratik karşılıkları olduğunu söylüyor.
Lai yaptığı açıklamada, “Gerçek solucan delikleri veya çoklu evrenler inşa etmiyoruz, ancak bu kavramları mühendislik için pratik hale getiriyoruz” dedi.
Lai, bu tür uygulamaların “yerel olmayıştan yeni bir özgürlük derecesi olarak yararlanarak” çeşitli teknolojik alanları potansiyel olarak yeniden şekillendirebileceğini ekliyor.
Temel olarak, Lai ve ekibinin çalışması, yüksek boyutlu fiziğin etkilerini simüle ederek, normal boyutsal kısıtlamaların çok ötesine geçen teknolojilerin yaratılmasına yönelik yeni yollar açabilir ve potansiyel olarak fotonik alanında ve ilgili alanlarda devrim yaratabilir.
Takımın son makale“Paralel uzayların, solucan deliklerinin ve çoklu gerçekliklerin yerel olmayışının etkin olduğu fotonik analojileri”, şu adreste yayınlandı: Doğa İletişimi.
Micah Hanks, The Debrief’in Genel Yayın Yönetmeni ve Kurucu Ortağıdır. Uzay ve astronomi odaklı bilim, savunma ve teknoloji üzerine uzun süredir muhabirlik yapan kendisine şu adresten ulaşılabilir: [email protected]. Onu X’te takip et @MicahHanksve micahhanks.com.
