Оптические волны с обращением времени

21.12.2020

Физики представили новую методику, с помощью которой продемонстрировали обращение времени для оптических волн. Открытие поможет в области телекоммуникаций и биомедицинской визуализации.

Обращение времени в физике не означает путешествия "назад в будущее". Это свойство означает, что можно проследить движение волны по ее пути в обратном направлении, как если бы мы смотрели фильм в перемотке назад. Представим, что мы бросили в бассейн тяжелый предмет. При этом мы увидели бы всплеск воды и формирования волн на ее поверхности, которые бы со временем утихли. Теперь, если послать в бассейн обращенные во времени волны, они в конечном итоге суммируются и смогут сформировать всплеск, который мы наблюдали после падения тяжелого предмета в бассейн.

До сих пор такое обращение не удавалось наблюдать для электромагнитных волн видимого диапазона в трехмерном пространстве. Сделать это смогли ученые из Квинслендского университета и Nokia Bell Labs. Они создали устройство, которое позволяет контролировать движение света в пространстве с помощью оптоволокна.

Управлять светом и обращать его во времени крайне трудно, так как эти процессы с участием электромагнитных волн происходят в течение триллионных долей секунды.

Чтобы понять суть разработки, исследователи предлагают представить себе движение света через туман. В начале свет представляет собой сконцентрированный луч, но в тумане он начинает рассеиваться и доходит до нас именно в таком виде. Задача исследователей была в том, чтобы собрать весь рассеянный таким образом свет и восстановить его обратный путь, сфокусировав в одну точку.

Новая установка позволила впервые обратить оптическую волну во времени. Такая способность управлять распространением света будет полезна для многих применений, начиная с визуализации и захвата объектов с помощью электромагнитных волн и заканчивая созданием очень интенсивных лазерных лучей.

<< Назад: Новый рекорд плотности данных на магнитной ленте 22.12.2020

>> Вперед: DC/DC-преобразователи OPTIREG Switcher TLS412xD0x 21.12.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива С возрастом люди становятся более милосердными 24.12.2023 С возрастом происходят изменения не только в физиологии человека, но и в его социальном поведении. Недавние исследования ученых из Университета Клермонта в Калифорнии (США) приглашают к вниманию того, как гормон окситоцин, известный как "гормон любви", может оказывать влияние на проявление милосердия и сочувствия в старшем возрасте. Результаты исследования гормона окситоцина и его влияния на проявление милосердия у людей пожилого возраста предоставляют ценные исследовательские данные. Отмечается, что с возрастом люди становятся более великодушными и готовыми оказывать помощь, вероятно, благодаря богатому жизненному опыту и лучшему управлению эмоциями. Высвеченный взаимосвязанный механизм между окситоцином, сочувствием и благотворительностью расширяет наше понимание социального поведения и дает пищу для размышлений о факторах, формирующих сострадательный настрой в старшем возрасте. Эксперимент включал в себя показ видео о глубоких чувствах мужчины по отношению к своему страдающему сыну, что стало катализатором для проведения благотворительных актов. Участники, достигшие возраста 65 лет и старше, проявили удивительное милосердие, сделав втрое больше пожертвований по сравнению с молодежью в возрасте от 18 до 35 лет. Анализы крови выявили, что уровень окситоцина у старших участников эксперимента значительно повысился в ответ на просмотр видео. Это обнаружение поддерживает идею о том, что богатый жизненный опыт пожилых людей может способствовать сильному проявлению сочувствия, активизируя выделение окситоцина в организме. Эксперты предполагают, что возрастные изменения эмоциональной регуляции у пожилых позволяют им более эффективно справляться с негативными эмоциями, переключая свое внимание на чувства сострадания. В результате, уровень окситоцина увеличивается, стимулируя благотворительность и внимание к нуждающимся. Хотя окситоцин играет роль в чувстве сострадания, социальное поведение человека подвержено влиянию множества факторов, делая его сложным и многогранным.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026