物理學(xué)家在 Scientific First 的“虛構(gòu)時(shí)間”中捕捉光明

研究人員首次看到了光在一種稱為“虛數(shù)時(shí)間”的神秘現(xiàn)象中的行為。

當(dāng)你將光線照射到幾乎任何透明材料中時(shí)，構(gòu)成原子小巷和小巷的電磁場(chǎng)僵局將增加大量時(shí)間到每個(gè)光子的通勤。

這種延遲可以告訴物理學(xué)家很多關(guān)于光如何散射的信息，揭示光子必須導(dǎo)航的材料矩陣的細(xì)節(jié)。然而，直到現(xiàn)在，理論家用來測(cè)量光的旅程的一個(gè)技巧——援引虛構(gòu)的時(shí)間——還沒有在實(shí)踐中得到充分理解。

馬里蘭大學(xué)物理學(xué)家伊莎貝拉·喬瓦內(nèi)利 （Isabella Giovannelli） 和史蒂文·安拉奇 （Steven Anlage） 進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在準(zhǔn)確地揭示了微波輻射脈沖（一種存在于可見光譜之外的光）在電纜環(huán)形交叉路口內(nèi)體驗(yàn)虛想時(shí)間時(shí)的作用。

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他們的工作還展示了虛數(shù)如何描述一個(gè)非常真實(shí)和可測(cè)量的過程。

虛數(shù)在數(shù)學(xué)上方便的工具用于求解描述物理現(xiàn)象的方程。盡管它們很方便，但它們就像負(fù)數(shù)的平方根一樣抽象，在我們?nèi)粘５默F(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中沒有實(shí)際的等價(jià)性。

對(duì)于在一大塊物質(zhì)中緩慢移動(dòng)的光波脈沖，虛數(shù)有助于解決傳輸時(shí)間延遲問題，但導(dǎo)致其作用的確切行為從未在實(shí)驗(yàn)中得到系統(tǒng)檢查。

從技術(shù)上講，光的單個(gè)光子只能在單， 勻速.然而，與周圍電磁場(chǎng)的相互作用會(huì)以復(fù)雜的方式延遲波的整體旅程。在光脈沖的上下文中，波集合的動(dòng)作可以以類似的方式加速和減慢。

這意味著光波脈沖可以是負(fù)的，從技術(shù)上講，移動(dòng)速度更快而不是它的單個(gè)光子。正值和負(fù)值（實(shí)值和虛值）可以描繪出構(gòu)成材料的光子交通條件。

該實(shí)驗(yàn)裝置由一對(duì)連接成圓圈的同軸電纜組成，代表微波脈沖傳播的簡(jiǎn)單且易于理解的路徑網(wǎng)絡(luò)。他們還利用了尖端的示波器，可以檢測(cè)到令人難以置信的微小頻率變化。

通過修改脈沖和測(cè)量效果，Giovannelli 和 Anlage 可以準(zhǔn)確地解開每個(gè)脈沖中的波模式如何相對(duì)于方程的實(shí)部和虛部預(yù)測(cè)的值而變化。

“這有點(diǎn)像人們忽視的隱藏的自由度，”Anlage解釋致 Karmela Padavic-Callaghan新科學(xué)家.

“我認(rèn)為我們所做的是把它帶出來，賦予它物理意義。”

這些虛數(shù)并不是在描述什么奇怪的微波白日夢(mèng)，而是由于傳輸脈沖被吸收的方式，載波穿過材料時(shí)頻率的微小變化。

以前這個(gè)數(shù)字被忽略為虛構(gòu)的，而現(xiàn)在它可以與物理作相關(guān)聯(lián)，這些作允許光波脈沖比它們組成的光子移動(dòng)得更快。

試想一下。

這項(xiàng)研究已被物理評(píng)論信.

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