 |
| H Χρονική Απόκρυψη που χρησιμοποιεί το φαινόμενο Talbot γίνεται πραγματικότητα. |
Φυσικοί έχουν καταλήξει σε ένα νέο τρόπο απόκρυψης γεγονότων στο χρόνο. Η έρευνα περιλαμβάνει τη διάτρηση μιας σειράς διαχρονικών οπών σε ένα ρεύμα των οπτικών δεδομένων με συχνότητες gigahertz χρησιμοποιώντας εξοπλισμό διαθέσιμο στο εμπόριο και θα μπορούσε να οδηγήσει σε εφαρμογές στον τομέα των τηλεπικοινωνιών και της πληροφορικής που αφορούν στην απόκρυψη ή τη κατάτμηση πληροφοριών.
Οι χωρικοί μανδύες αορατότητας είναι ασπίδες που αποτελούνται από τεχνητά "μεταϋλικά" που κάμπτουν το φως γύρω από ένα κλειστό αντικείμενο, σαν να μην ήταν παρόντα ούτε το αντικείμενο ούτε ο μανδύας - ακριβώς όπως ένα ρυάκι νερού που ρέει γύρω από ένα βράχο. Ένας αριθμός τέτοιων συσκευών που έχουν κατασκευαστεί το απέδειξε με επιτυχία και τώρα οι φυσικοί στρέφουν την προσοχή τους σε "χρονικούς μανδύες", που κρύβουν τα γεγονότα κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων χρονικών περιόδων.
Επιβραδύνει και να επιταχύνει
Η βασική ιδέα είναι, το να ληφθεί ένα μέρος από ένα διαδιδόμενο κύμα, να κάνουμε επιτάχυνση στο εμπρόσθιο ήμισυ και την ίδια στιγμή να επιβραδύνουμε το πίσω μισό, δημιουργώντας έτσι ένα κενό στο χρόνο σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο χώρο κατά τη διάρκεια του οποίου το κύμα δεν διέρχεται. Μέχρι τότε επιβράδυνση κάτω από το μέτωπο και την επιτάχυνση της επιστροφής του κύματος, κάθε γεγονός που λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της χρονικής διαφοράς να είναι αόρατο για ένα άτομο, που λαμβάνει το κύμα - το κύμα που φθάνει ως ένα ανενόχλητο σήμα σταθερής έντασης με κανένα ίχνος εκδήλωσης.
Το 2012 ο Alessandro Gaeta και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο Cornell στις ΗΠΑ, ανέφερε ότι κατασκεύασε το πρώτο χρονικό μανδύα του κόσμου. Το πραγματοποίησαν με την αποστολή μιας δέσμης υπέρυθρου φωτός μέσα από μια "φακό χρόνου" που αλλάζει το χρώμα του φωτός ως συνάρτηση του χρόνου - η επίδραση είναι να εισαγάγει μια πολύ απότομη μετάβαση εντός του κύματος από μπλε σε κόκκινο. Πέρασαν στη συνέχεια το φως μέσω μιας οπτικής ίνας, κατά μήκος της οποίας το φως των διαφορετικών μηκών κύματος ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες, προκειμένου να εισαχθεί ένα χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ του (ταχύτερου) με μπλε και του (πιο αργού) με κόκκινο φως, μέσα στο οποίο το γεγονός θα μπορούσε να κρυφτεί. Για να επαναφέρουν την ομοιομορφία του κύματος και έτσι να καλύψουν τις αποδείξεις για μια τέτοια καθυστέρηση, το φως στη συνέχεια περνάει μέσα από μια δεύτερη οπτική ίνα, η οποία επιβραδύνει το μπλε και επιταχύνει το κόκκινο φως και στη συνέχεια μέσα από ένα δεύτερο αντίθετο χρονικό φακό.
Χρόνος μέσα από φακό
Οι ερευνητές του Cornell έδειξαν ότι το σήμα που συνδέεται με έναν παλμό φωτός που προέρχεται από ένα δεύτερο λέιζερ τροφοδοτούνται κατά την χρονική διαφορά μειώθηκε κατά ένα συντελεστή 10, ως αποτέλεσμα της εισαγωγής του χάσματος, δείχνοντας έτσι ότι η συσκευή τους θα μπορούσε πράγματι να αποκρύψει γεγονότα. Ωστόσο, δεν ήταν μόνο σε θέση να το πράξουν σε συχνότητες έως και δεκάδες kilohertz, η οποία είναι πολύ κάτω από τις συχνότητες gigahertz που είναι της σημερινής ευρυζωνικής μετάδοσης δεδομένων. Σύμφωνα με τον Joseph Lukens του Purdue University των ΗΠΑ, ο περιοριστικός παράγοντας είναι οι πολύ υψηλές τιμές που "φακοί του χρόνου" πρέπει να έχουν εάν το εισερχόμενο κύμα είναι αναγκαίο, να αλλάξει της συχνότητα, σχεδόν στιγμιαία.
Στην τελευταία του δουλειά, οι Lukens και Purdue συνάδελφοί του Andrew Weiner και Daniel Leaird ξεπέρασαν αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας μια χρονική έκδοση ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως το φαινόμενο Talbot. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 1836, η επίδραση Talbot είναι η επανάληψη της εικόνας ενός πλέγματος περιθλάσεως πέρα από το επίπεδο μιας εσχάρας όταν διασχίζεται από ένα επίπεδο κύμα. Είναι που προκαλείται από παρεμβολές μεταξύ όλων των διαθλασμένων συστατικών του κύματος. Η χρονική εκδοχή που χρησιμοποιείται από την ομάδα Purdue περιλαμβάνει την αποστολή μιας δέσμης υπέρυθρου φωτός μέσα από ένα "χρονικό" φράγμα περίθλασης φάσης και στη συνέχεια, κατευθύνοντας το προκύπτον φως κατά μήκος μιας οπτικής ίνας για να το διαλύσει. Ο Lukens εξηγεί ότι οι διαφορετικές συχνότητες "κινούνται μέσα από κάθε άλλο" και ότι η παρέμβασή τους δημιουργεί κενά στο χρόνο. Πάντως, δεν είναι απαραίτητο να υπάρχει απότομη αλλαγή συχνότητας στο εισερχόμενο κύμα. «Η σκληρή δουλειά γίνεται από την επίδραση Talbot και όχι με την κατασκευή παράξενων φακών χρόνου», προσθέτει.
Χαμένες χρονικές στιγμές
Χρησιμοποιώντας συνηθισμένους ρυθμιστές φάσης και ένα μονό συνεχές κύμα λέιζερ, ο Lukens και οι συνεργάτες του ήταν σε θέση να παράγουν χρονικά κενά σε συχνότητες πάνω από 10 gigabits το δευτερόλεπτο, ακόμη και αν το μήκος κάθε χάσματος ήταν ελαφρώς μικρότερο από εκείνο της ομάδας Cornell (36 σε αντίθεση με τα 50 πικοδευτερόλεπτα). Ο Lukens εικάζει ότι στο μέλλον ο στρατός θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αυτή την τεχνολογία για την πρόληψη ωτακουστών που παρακολουθούν μυστικά μηνύματα, με το σκεπτικό ότι η αναχαίτιση θα αγνοεί όλα τα δεδομένα που διαβιβάζονται κατά τη διάρκεια των χρονικών κενών. Πιο ρεαλιστικά, λέει, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή συγκρούσεων μεταξύ των διαφόρων σημάτων σε οπτικό σύστημα δρομολόγησης ή να διασφαλιστεί ο διαχωρισμός μεταξύ των διαφορετικών κυκλωμάτων σε υψηλού εύρους ζώνης συνδέσεων με το Διαδίκτυο.
Το επόμενο μεγάλο εμπόδιο για τους ερευνητές των συσκευών απόκρυψης είναι να κάνει ένα "μανδύα χωροχρόνου", που θα συνδυάζει χωρικές και χρονικές δυνατότητες σε ένα ενιαίο μέσο. Μια τέτοια συσκευή θα αφήνει τα γεγονότα που συμβαίνουν σε ένα συγκεκριμένο όγκο του χώρου και μέσα σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα να περάσουν απαρατήρητα και θεωρητικά θα μπορούσε να επιτρέψει σε ληστές τραπεζών να παραμένουν κρυμμένοι, ενώ αφαιρούν τα περιεχόμενα ενός χρηματοκιβωτίου, ακόμα κι αν είναι υπό διαρκή βιντεοπαρατήρηση. Ωστόσο, στην πραγματικότητα η πραγματοποίηση ενός μανδύα χώρου-χρόνου θα ήταν "πολύ δύσκολη", σύμφωνα με τον Lukens που ο ίδιος δεν το βλέπει να συμβαίνει σύντομα.
Χρησιμοποιώντας συνηθισμένους ρυθμιστές φάσης και ένα μονό συνεχές κύμα λέιζερ, ο Lukens και οι συνεργάτες του ήταν σε θέση να παράγουν χρονικά κενά σε συχνότητες πάνω από 10 gigabits το δευτερόλεπτο, ακόμη και αν το μήκος κάθε χάσματος ήταν ελαφρώς μικρότερο από εκείνο της ομάδας Cornell (36 σε αντίθεση με τα 50 πικοδευτερόλεπτα). Ο Lukens εικάζει ότι στο μέλλον ο στρατός θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αυτή την τεχνολογία για την πρόληψη ωτακουστών που παρακολουθούν μυστικά μηνύματα, με το σκεπτικό ότι η αναχαίτιση θα αγνοεί όλα τα δεδομένα που διαβιβάζονται κατά τη διάρκεια των χρονικών κενών. Πιο ρεαλιστικά, λέει, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή συγκρούσεων μεταξύ των διαφόρων σημάτων σε οπτικό σύστημα δρομολόγησης ή να διασφαλιστεί ο διαχωρισμός μεταξύ των διαφορετικών κυκλωμάτων σε υψηλού εύρους ζώνης συνδέσεων με το Διαδίκτυο.
Το επόμενο μεγάλο εμπόδιο για τους ερευνητές των συσκευών απόκρυψης είναι να κάνει ένα "μανδύα χωροχρόνου", που θα συνδυάζει χωρικές και χρονικές δυνατότητες σε ένα ενιαίο μέσο. Μια τέτοια συσκευή θα αφήνει τα γεγονότα που συμβαίνουν σε ένα συγκεκριμένο όγκο του χώρου και μέσα σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα να περάσουν απαρατήρητα και θεωρητικά θα μπορούσε να επιτρέψει σε ληστές τραπεζών να παραμένουν κρυμμένοι, ενώ αφαιρούν τα περιεχόμενα ενός χρηματοκιβωτίου, ακόμα κι αν είναι υπό διαρκή βιντεοπαρατήρηση. Ωστόσο, στην πραγματικότητα η πραγματοποίηση ενός μανδύα χώρου-χρόνου θα ήταν "πολύ δύσκολη", σύμφωνα με τον Lukens που ο ίδιος δεν το βλέπει να συμβαίνει σύντομα.
Ο Martin McCall του Imperial College στο Λονδίνο, του οποίου η ομάδα πρότεινε την έννοια του μανδύα χωροχρόνου το 2011, συμφωνεί. Αναφορικά με τη χρήση της για χρήση σε οπτικά συστήματα δρομολόγησης, λέει ότι η τελευταία εργασία "είναι σίγουρα ένα βήμα για να γίνει πραγματικότητα. Προσθέτει ότι "η έννοια της απόκρυψης του χωροχρόνου είναι απίθανο να βοηθήσει στην απόλυτη ληστεία τράπεζας, αλλά πιστεύω ότι θα ανοίξει δυνατότητες για να καταστεί ώστε οι σημερινές συσκευές να λειτουργούν καλύτερα".
Πηγή, physicsworld.com
Απόδοση, Δ. Γιάκας
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου