Tijdlens maakt voorwerpen onzichtbaar

Share Button

Stel, je staat in een bank te wachten. Twee mannen met bivakmutsen op komen binnenrennen met een vreemd voorwerp. De mannen verdwijnen uit beeld. Dan, na een minuut zie je ze in een flits opduiken met tassen vol geld. Natuurkundigen is nu iets gelukt dat op het eerste gezicht uit een science fictionfilm komt: een gat in de tijd maken.

Onzichtbaarheidsmantels zijn het resultaat van de pasontdekte vaardigheid om elektromagnetische velden op extreme manieren te vervormen. Onzichtbaarheidmantels komen er in feite op neer om het licht rond een volume in de ruimte te sturen, zodat alles binnen dit volume onzichtbaar is. Dit effect heeft zeer veel interesse gewekt. Wie wil niet om elke reden dan ook af en toe onzichtbaar zijn of dingen aan het zicht onttrekken? De eerste onzichtbaarheidsmantels werkten alleen voor microgolven – deze zijn zo groot dat het niet moeilijk is metamaterialen te maken die microgolven om een voorwerp heen te buigen. In slechts enkele jaren zijn natuurkundigen er in geslaagd om sluiers te ontwikkelen die voorwerpen voor geluid, licht en ok golven op de oceaan onzichtbaar maken. Of, nog opmerkelijker, illusoire mantels die een voorwerp op een ander voorwerp kan laten lijken.

Moti Fridman en zijn vollega’s van Cornell University in het Amerikaanse plaatsje Ithaca, hebben nu een onzichtbaarheidsmantel ontworpen die gebeurtenissen in de tijd verbergt. Tijd-cloaking is mogelijk omdat er een bepaalde wiskundige overeenkomst (dualiteit) bestaat tussen ruimte en tijd in de elektromagnetische theorie van Maxwell. De diffractie van een lichtbundel in de ruimte (i.e. het om een obstakel heen buigen van lichtgolven) is wiskundig gezien equivalent aan aan de propagatie van licht in de tijd door een dispersief medium (een medium waarin verschillende kleuren, oftewel golflengtes, verschillende snelheden hebben). Met andere woorden: diffractie en dispersie zijn symmetrisch in ruimtetijd.

Wat tot een interessant idee leidt. Net als het mogelijk is een lens te maken die met behulp van diffractie licht bundelt, is het ook mogelijk dispersie te gebruiken om een lens te maken die licht bundelt… op een gegeven tijdstip. “Een dergelijke tijdlens kan, bijvoorbeeld, gebeurtenissen uitrekken of samenpersen in de tijd,” aldus Fridman en co. Van dit effect is gebruik te maken om een tijds-onzichtbaarheidsmantel te construeren. De truc: plaats twee tijdlenzen achter elkaar en stuur er een bundel licht doorheen. De eerste lens comprimeert het licht in de tijd terwijl de tweede het decomprimeert. Zie de afbeelding. Dit laat echter een causaal gat vallen. Voor een korte periode is er namelijk een gat in de tijd, waarin gebeurtenissen die plaatsvinden niet worden waargenomen. Voor een waarnemer lijkt het licht dat uit de tweede tijdlens komt niet vervormd, met andere woorden het lijkt alsof er niets gebeurd is.

Helaas – of gelukkig – zijn er nog de nodige beperkingen aan deze tijdverhulling. De tijdscloak van Cornell is alleen in staat voor 110 miljardste seconden gebeurtenissen te verhullen. Volgens Fridman en de zijnen is het beste wat ze kunnen bereiken 120 miljoenste seconden. Nog geen milliseconde dus. Voorlopig hoeven bankiers zich dus nog geen zorgen te maken. Maar zou het hierbij blijven?

Bronnen
1. Fridman et al., Demonstration Of Temporal Cloaking, arxiv.org
2. First Demonstration Of Time Cloaking, MIT Technology Review ArXiv blog

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

2 reacties

  1. Frank schreef:

    “Voorlopig hoeven bankiers zich dus nog geen zorgen te maken”

    Deze groep lijkt mij de eerste die een dergelijke techniek gaat toepassen!

  2. Julie schreef:

    Het doet me denken aan “Schrödingers Kat”, hoewel er natuurlijk niet zoveel kan gebeuren in zo weinig tijd.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger