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1 時間漏洞 -概述

  

時間漏洞時間漏洞
愛因斯坦相對論認為,重力可以導致時間變慢。如今,美國康奈爾大學科學家提出一種讓時間停滯的方案,即通過讓光線發生彎曲,從而產生一個時間漏洞,至少從表面上看時間似乎出現了停滯現象。專家認為,時間透鏡實驗是首例真正產生時間間隙的實驗,也是首例實現物體在空間和時間上同時隱形的實驗。

2 時間漏洞 -原理

  此項新研究的思想靈感來自於近期「隱形斗蓬」的技術,所謂的「隱形斗蓬」就是讓可見光發生彎曲,從而讓目標產生隱形效果。隱形的原理就是,光線發生彎曲繞過目標物體而不是直接照射到目標物體上,這樣光線就不會被散射並反射到觀測者的視野範圍之內,物體表面上看似乎消失了。

3 時間漏洞 -產生過程

  美國康奈爾大學科學家採用了相似的方法產生一個時間漏洞,儘管只是很短一瞬間的事,但時間停滯的效果持續約為每秒的40萬億分之一。康奈爾大學物理學家阿歷克斯-加耶塔是該項研究的首席作者。加耶塔介紹說,「想象一下,你能夠將光線轉向,讓時間變慢,然後再加速,這樣你就可以在光束中產生一個缺口。在這種情況下,發生於那一瞬間的事件將不會散射光線,看起來就好像那件事從未發生過。」

  加耶塔舉例說,「在博物館中,有時會利用激光束掃描來保護無價的藝術珍品。探測器的激光束在不斷來回掃描,突然激光束被擋住或被保護區沒有激光,比如你走過激光束照射的地方,此時警報就會響起。但是,如果某種設備能夠讓一部分激光束加速,一部分激光束減速,這樣就會出現瞬間無激光束的情況。此時你再走過相同的位置,這樣探測器就永遠發現不了發生過何事。」

4 時間漏洞 -讓時間靜止

  加耶塔等人的研究成果近期發表於《自然》雜誌之上。在論文中,研究人員介紹了時間停滯的實驗過程。探測器照射出一束激光束,然後激光束穿過一種名為「時間透鏡」的設備。和傳統的透鏡能夠在空間上將光線發生彎曲一樣,時間透鏡能夠使得光線出現暫時的分隔(非空間上的)。加耶塔介紹說,「在時間域中,這是一種能夠真正控制光束屬性的方法。」

  論文的聯合作者、康奈爾大學應用與工程物理學院科學家莫蒂-弗雷德曼據此設計了一種特殊的實現方法,「這種方法通過改變激光束的頻率與波長,從而使其以不同的速率傳播,這樣就產生一種(時間)間隙。」然後,時間漏洞的另一側還有第二束脈衝激光,這束脈衝激光的作用就是從相反的方向改變激光束的屬性,從而讓激光束恢復到原有的屬性。在實驗中,發生於時間漏洞之中的事件,都可以逃避探測器的探測。

  美國羅徹斯特大學光學研究所科學家史志民(Zhimin Shi)介紹說,「這是首例真正產生時間間隙的實驗,也是首例實現物體在空間和時間上同時隱形的實驗。」史志民並沒有參與到該項研究。

5 時間漏洞 -時間隱形

  儘管這項研究仍處於最初期階段,但是這種對時間的操作將有著很廣泛的應用前景。史志民表示,「我認為,可能人們還沒有對這種技術究竟有多大用途考慮太多。也許人們首先想到的是讓某事物隱形不被探測到,或者故意讓某事件處於『斗蓬』之中。」

  不過,時間透鏡技術還有可能讓人悄無聲息地向不間斷的數據流中插入特定信息,這一行為可以做到天衣無縫,難以發現。弗雷德曼解釋說,「我認為,你可以將某些數據隱藏於即將進入光纖中的數據流中。利用時間透鏡,你可以隨心所欲地操縱數據,事後還可以還原。」

  專家認為,這項技術將可以應用於光學晶元的研發,加快互聯網和計算機內部數據和數據流的處理速度。史志民表示,任何應用都將取決於時間漏洞是否能夠擴大。此外,在目前的實驗中,僅僅是以單一的激光束進行實驗,而實際應用還要考慮到三維光線從不同角度的照射。史志民認為,康奈爾大學的實驗已邁出了最初關鍵的一步。

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