Zaman yansıması ilk kez doğrudan gözlemlendi

Bilim dünyası, yarım asırdan uzun süredir yalnızca teoride var olduğu düşünülen ‘zaman yansıması’ olayını New York’ta yürütülen bir çalışmayla ilk kez deneysel olarak doğruladı. Çalışma Nature Physics dergisinde yayımlandı.

Araştırmacılar, özel olarak tasarlanmış bir metamalzeme kullanarak elektromanyetik dalgaların zamanda ‘yansıyabildiğini’ gösterdi. Bugüne kadar zaman yansımalarının varlığı teorik olarak biliniyordu ancak deneysel kanıt elde etmek zordu.

Günlük hayattaki yansımalar aynadan veya bir duvardan geri dönme şeklinde oluşur; zaman yansıması ise farklı bir mantıkla işliyor. Bu durumda, dalganın ilerlediği ortam aniden ve eş zamanlı olarak değiştiriliyor, sonuçta dalganın bir bölümü zamanda geriye doğru döner ve frekansı değişir.

Etki, elektronik anahtarlar ve kapasitörlerle donatılmış metal bir şerit üzerinden geniş bantlı sinyaller gönderilerek oluşturuldu. Anahtarların aynı anda tetiklenmesiyle ortamın empedansı aniden değişti ve sinyalin zamanda tersine çevrilmiş bir kopyası elde edildi.

Çalışmanın yazarlarından Gengyu Xu, ‘Elektromanyetik sinyaller çok hızlı salındığı için, bir ortamın özelliklerini yeterince hızlı ve eşit biçimde değiştirmek son derece zor. Biz, ana malzemeyi değiştirmek yerine, anahtarla devreye girip çıkabilen ek unsurlardan oluşan bir metamalzeme tasarladık’ ifadelerini kullandı.

Zaman yansımaları uzaysal yansımalar gibi davranmıyor. Araştırmacılara göre bir ‘zaman aynasına’ bakabilseydiniz yüzünüz yerine sırtınızı görürdünüz, çünkü sinyalin son kısmı ilk olarak geri dönüyor.

Akustik bir benzetmeyle etki bir ses kaydını geri sararak dinlemeye benziyor; ses daha hızlı ve tiz hale geliyor. Teorik olarak ışıkta da kırmızı bir ışığın aniden yeşile dönüşmesi gibi bir frekans kayması yaşanıyor.

Araştırmacılar, laboratuvarda zaman yansımalarını üretmenin yalnızca teorik bir başarı olmadığını, elektromanyetik dalgalar üzerinde bu düzeyde hassas kontrolün kablosuz iletişim teknolojilerini ve dalga temelli yeni nesil bilgisayarları geliştirebileceğini belirtiyor. CUNY İleri Bilim Araştırma Merkezi Fotoni̇k Girişimi Direktörü Andrea Alù, ‘Bu kadar uzun süre önce öngörülmüş, sezgilere aykırı bir olgunun nihayet deneysel olarak görülmesi son derece heyecan verici. Zaman yansıtılan dalgalar, uzayda yansıyanlardan tamamen farklı davranıyor’ açıklamasında bulundu.

Çalışma, zaman yansımalarının laboratuvarda üretilebileceğini göstererek konuya ilişkin deneysel kanıt sağladı.