多年来,物理学家一直在改进隐形斗篷——巧妙地将光线绕空间区域重新定向的物理装置,有效地隐藏可能在其中的任何物体。现在,康奈尔大学的研究人员已经构建了第一个时间斗篷,这是一种可以在特定时刻模糊物体或事件的设备。
在初步演示中,康奈尔大学博士后研究员莫蒂·弗里德曼和他的同事们将激光束照射通过实验装置并进入探测器。激光束路径中的物理物体甚至另一束光通常会在探测器会记录的激光中产生变化。然而,通过一些巧妙的光学技术,弗里德曼和他的同事们能够在光束中打开一个短暂的时间间隙,然后再将其闭合,就好像光束没有受到干扰一样,并且以探测器没有记录到中断的方式进行。这个间隙允许任何原本会影响光束的东西,例如物体,直接滑过,不留下任何痕迹让探测器拾取。
研究人员使用斗篷来模糊一个光学脉冲,该脉冲通常与激光束相互作用,从而在特定波长处产生明显的峰值。然而,当事件被隐蔽时,明显的峰值几乎无法检测到。
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1月5日出版的《自然》杂志描述了这种斗篷,它依赖于不同颜色的光在某些介质中以不同速度运动的事实。研究人员使用他们称之为时间透镜的设备,将单色激光束分成一系列波长,然后减慢一半波长的速度,同时加速另一半波长的速度。这创造了一个非常短暂的时间间隙,可以在光束到达探测器之前通过反转透镜过程再次闭合,从而将光束恢复到单一的、看似未受干扰的波长。
弗里德曼和他的同事们实现的间隙非常小——只有50皮秒,即50万亿分之一秒。研究人员指出,有可能在一定程度上扩大间隙,但散射和色散效应将时间斗篷的范围限制在几个纳秒内。
本文以印刷版标题“时间的新皱褶”发表。