فشرده شدن امواج نور از طریق شکاف‌های زمان!

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، آزمایش‌های دو شکافی که در آن یک موج نور از دو دهانه کوچک در فضا عبور می‌کند برای اولین بار توسط توماس یانگ در سال ۱۸۰۲ میلادی انجام شده و در پی آن بررسی الگو‌های ایجاد شده در پشت شکاف ها، رفتار موجی نور را آشکار کرد. طی دو سده گذشته، محققان بار‌ها تلاش کرده اند تا این مساله را بررسی کنند که آیا نسخه زمانی آزمایش دو شکاف امکان پذیر است یا خیر، اما تا کنون پاسخی به سوال فوق داده نشده و این پدیده هنوز نامشخص باقی مانده بود.

به تازگی تیمی از پژوهشگران به سرپرستی رومن تیرول، یک نسخه حوزه زمانی آزمایش دو شکاف را گزارش کرده و با آزمایش‌های خود نشان دادند؛ پرتو نور می‌تواند پراش زمانی در فرکانس‌های نزدیک به فروسرخ ایجاد کند.

طی این سلسله آزمایش‌های جدید، محققان به جای استفاده از دو روزنه برای عبور نور، به بررسی الگوی تداخل نور منعکس شده از محیطی که بازتابش آن در زمان دو بار تغییر می‌کرد، پرداختند. آن‌ها آینه‌ای ساختند که می‌توانست با استفاده از پالس‌های لیزر قوی روشن و خاموش شود.

نتایج این مطالعه نشان داد: هنگامی که لیزر به یک لایه نازک برخورد می‌کند، می‌تواند خواص نوری ماده را برای مدت کوتاهی تغییر دهد، بنابراین نوری که در این مدت زمان به شی می‌رسد، به طور متفاوتی نسبت به زمان قبل از آن با ماده برخورد می‌کند. در ادامه دانشمندان لایه‌ای از نیمه هادی‌ها را برای بررسی دقیق‌تر موضوع استفاده کردند که شفاف، اما نزدیک به نقطه‌ای بود که فلز محسوب شود.

پژوهشگران با کمال شگفتی دریافتند: وقتی پالس لیزر به این ماده رسید، این ماده نیمه هادی برای مدت کوتاهی به آینه تبدیل شد. به این ترتیب، نویسندگان دو آینه ایجاد کردند که مانند شکاف‌هایی در زمان عمل می‌کنند.

گفتنی است، پژوهشگران این تیم مطالعاتی، الگو‌های حاصل از تعامل دو یا چند موج نوری را که از شکاف‌های زمانی می‌آمدند، اندازه گیری کردند. نتایج نشان داد برخلاف الگو‌های سنتی آزمایش‌های دو شکاف، این الگو‌ها در فضا رخ نمی‌دهد، بلکه در فرکانس اتفاق می‌ا فتند.

شرح کامل این مطالعه در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Physics منتشر شده است.