Scienza: creato apparecchio in grado di rendere invisibili eventi nel tempo

Il mantello dell’invisibilità alla Harry Potter non è ancora stato creato, ma i ricercatori sanno da tempo come costruire oggetti che ingannano occhio e strumenti elettronici, rimanendo impercettibili alla vista. Ora la scienza potrebbe superare la fantascienza: un gruppo di fisici della Cornell University ha costruito, infatti, un apparecchio in grado di nascondere eventi nel tempo. Come spiegano su Nature, bisogna usare delle particolari lenti temporali, che funzionano proprio come quelle ottiche, ma agiscono nella dimensione del tempo invece che in quella dello spazio.

Per rendere invisibili degli oggetti basta scegliere elementi con il giusto indice di rifrazione, una delle proprietà intrinseche dei materiali che indica come luce e radiazione elettromagnetiche vengano rallentate o accelerate quando li attraversano. Per esempio, se questo indice ha valore negativo o pari a quello dell’aria che circonda l’oggetto, la luce quando lo incontra viene accelerata o deviata, nascondendolo così alla nostra vista.

Può sembrare strano, ma qualcosa di simile può avvenire anche nella dimensione temporale, tramite l’uso di particolari lenti. “Grazie ad esse abbiamo creato una specie di buco temporale, all’interno del quale le sonde elettromagnetiche non sono capaci di registrare variazioni della luce”, hanno spiegato i ricercatori statunitensi nello studio.

In ottica una lente è un oggetto capace di cambiare direzione ai raggi luminosi, facendoli divergere o convergere. Ma da un punto di vista strettamente matematico, le equazioni che descrivono come si sposta un raggio di luce nello spazio sono simili a quelle che mostrano come esso viaggia nel tempo. Per questo, secondo i ricercatori, allo stesso modo che per i materiali invisibili, è possibile ingannare gli strumenti in modo che non siano più capaci di rilevare un evento sulla linea temporale.

Ogni lente di invisibilità creata dai fisici è formata di due parti: la prima aumenta la frequenza della radiazione luminosa, rendendola più blu, la seconda la ridiminuisce, rendendola più rossa. Se avviene nel giusto mezzo di dispersione (in questo caso una fibra ottica), questo gioco di frequenze fa sì che in un primo momento il raggio di luce venga accelerato e in un secondo rallentato, e in questo modo si dà inizio a una finestra temporale in cui gli eventi sono nascosti. 

“Il concetto è simile a quello che succede nel traffico quando si deve superare un passaggio a livello”, hanno spiegato Robert Boyd Zhimin Shi dell’ Università di Rochester in un commento alla ricerca pubblicato sempre su Nature:  “Quando deve passare il treno le macchine rallentano e si fermano, il che crea una sorta di buco nel traffico.

Quando poi il passaggio viene riaperto, le automobili accelerano per raggiungere di nuovo quelle che le precedono, e quando questo succede non c’è più modo di distinguere se il treno sia passato oppure no”.

Successivamente, infatti, il buco nel tempo può essere chiuso facendo passare il raggio di luce in un mezzo con caratteristiche di dispersione opposte al primo e attraverso una seconda lente invertita rispetto alla precedente. Così gli eventi che si verificano nell’intervallo di tempo che si crea con questo metodo non sono percepibili dagli strumenti. I ricercatori hanno per ora verificato il funzionamento del metodo con un singolo impulso laser ripetuto nel tempo: esso veniva correttamente nascosto quando il “mantello” era acceso, ed era invece visibile in condizioni normali.

A oggi, il gap temporale può essere lungo appena cinquanta picosecondi (1ps è pari a un millesimo di miliardesimo di secondo). Questo intervallo può sembrare un tempo brevissimo, ma potrebbe essere sufficiente a nascondere una serie di impulsi laser molto veloci. In ogni caso gli scienziati stanno cercando di aumentare la durata del buco nel tempo, e pensano di poterla portare dall’ordine dei picosecondi a quello dei microsecondi (milionesimi di secondo) o addirittura dei millisecondi (un millesimo di secondo).

Se combinato con i metodi che permettono di nascondere materiali diversi nello spazio, questo approccio potrebbe portare allo sviluppo di apparecchi capaci di rendere alcuni oggetti invisibili in tutto lospazio-tempo. A parte quest’applicazione futuribile – affascinante, ma per ora lontana – i ricercatori hanno già fatto sapere che il procedimento potrebbe trovare uso anche nel presente, per esempio per migliorare la sicurezza delle comunicazioni via fibra ottica.

Fonte: http://daily.wired.it/news/scienza/2012/01/05/mantello-invisibilita-tempo-19877.html#content

 

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