การปิดบังพื้นที่-เวลา

การปิดบังพื้นที่-เวลา

การมองโลกของเราถูกกำหนดโดยสิ่งที่ตาเรามองเห็น หูของเราได้ยิน และจมูกของเราได้กลิ่น หรือสิ่งที่นักปรัชญา เรียกว่า “ข้อมูลประสาทสัมผัส” แต่เรารู้จากภาพลวงตาง่ายๆ ว่าดวงตาของเราอาจถูกหลอกได้ สิ่งต่างๆ ไม่จำเป็นต้องเป็นอย่างที่เห็นเสมอไป อย่างไรก็ตาม เทคนิคที่นักฟิสิกส์ได้พัฒนาขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้เพื่อควบคุมเส้นทางที่แสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ นำมานั้นไม่ได้เป็นเพียงกลอุบายของตา 

แต่เป็นความก้าวหน้า

ที่แท้จริงที่สามารถให้ผลที่น่าสนใจและมีประโยชน์บางอย่าง ด้วยการสร้าง “วัสดุโลหะ” ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ตอนนี้เราสามารถสร้างเสื้อคลุมล่องหน รุ่นดั้งเดิมได้แล้ว หลังจากหันเหแสงไปรอบๆ วัตถุ เช่น น้ำที่ไหลรอบๆ ตอไม้ในแม่น้ำ หรือรถที่แยกไปด้านใดด้านหนึ่งของเกาะกลางถนน

เราก็สามารถประกอบเข้าด้วยกันใหม่ได้อย่างราบรื่นในภายหลัง ประสาทสัมผัสของเราถูกบิดเบือน ไม่ใช่เพราะเล่ห์เหลี่ยม แต่เป็นเพราะแสงที่ส่องมาถึงตาของเรานั้นเหมือนกับว่าวัตถุไม่ได้อยู่ที่นั่น ด้วยการเปลี่ยนเส้นทางของลำแสงผ่านอวกาศเพื่อซ่อนวัตถุในตำแหน่งที่เลือก เราจึงสามารถสร้างสิ่งที่เรียกว่า 

“เสื้อคลุมเชิงพื้นที่” แต่ลองนึกดูว่าหากเราสามารถสร้างเสื้อคลุมที่ไม่เพียงทำงานในอวกาศแต่ยังสามารถใช้งานในเวลาได้อีกด้วย เพื่อทำความเข้าใจว่าเสื้อคลุม “อวกาศ-เวลา” ดังกล่าวอาจทำงานอย่างไร ให้พิจารณาธนาคารที่มีตู้เซฟที่เต็มไปด้วยเงิน ในขั้นต้น แสงที่เข้ามาทั้งหมดจะกระจาย

ออกจากตู้เซฟและบริเวณโดยรอบอย่างต่อเนื่อง เผยให้เห็นฉากที่ค่อนข้างน่าเบื่อของตู้เซฟที่ไม่ถูกรบกวนซึ่งมองเห็นได้จากกล้องวงจรปิด แต่ลองนึกภาพว่าใกล้เวลาที่กำหนด การแบ่งแสงทั้งหมดที่เข้าใกล้ตู้เซฟออกเป็นสองส่วน: “ก่อน” และ “หลัง” โดยส่วน “ก่อน” จะเร่งขึ้น และส่วน “หลัง” จะช้าลง

สิ่งนี้จะสร้างช่วงเวลาสั้น ๆ ของความมืดในกระแสโฟตอนที่ส่องสว่าง ถ้าโฟตอนเป็นกระแสของรถบนมอเตอร์เวย์ ก็เหมือนกับว่ารถนำหน้าเร่งความเร็ว ส่วนรถตามหลังชะลอความเร็วเสื้อ3ในรูปที่ 1) ตอนนี้ลองนึกภาพว่าในช่วงเวลาแห่งความมืด แคร็กเกอร์ตู้เซฟเข้ามาในที่เกิดเหตุและขโมยเงิน 

โดยระวัง

ที่จะปิดประตูตู้เซฟก่อนที่เขาจะออกไป เมื่อเซฟแคร็กเกอร์หมดไป กระบวนการเร่งความเร็วและการลดแสงจะกลับตาลปัตร นำไปสู่การสร้างแสงที่สม่ำเสมอและดูเหมือนไม่ถูกแตะต้องขึ้นใหม่ ตราบใดที่แสงยังส่องถึงกล้องวงจรปิด ทุกอย่างยังดูเหมือนเดิมโดยที่ประตูตู้เซฟปิดอย่างแน่นหนา 

ช่วงเวลาที่มืดมนเมื่อตู้เซฟถูกถอดรหัสได้ถูกแก้ไขจากประวัติที่มองเห็นได้อย่างแท้จริง เพื่อให้การเปรียบเทียบมอเตอร์เวย์ของเราสมบูรณ์ เหมือนกับว่ารถยนต์ได้เปิดช่องจราจรก่อนแล้วจึงปิดช่องจราจร โดยไม่รบกวนการไหลของยานพาหนะ ขณะนี้ไม่มีหลักฐานว่าการสลับฉากปลอดรถยนต์ชั่วคราวนั้น 

ในระหว่างนั้นไก่ที่เป็นที่เลื่องลืออาจข้ามถนนโดยไม่ถูกบีบด้วยซ้ำ ดังนั้น โดยการจัดการว่าแสงเดินทางในเวลารอบพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง อย่างน้อยโดยหลักการแล้ว เราสามารถสร้างเสื้อคลุมอวกาศ-เวลาที่สามารถปกปิดเหตุการณ์ต่างๆ ได้ ถ้าคุณต้องการ แปลงร่างและไป

ทั้งเสื้อคลุมอวกาศและอวกาศ-เวลาใช้วิธีการทั่วไปที่เรียกว่า “เลนส์แปลงร่าง” โดยนักออกแบบเสื้อคลุมจะตัดสินใจว่าต้องการให้แสงผ่านเส้นทางใดก่อนที่จะคำนวณว่าแสงควรส่องผ่านวัสดุประเภทใดเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนั้น ประเด็นก็คือว่าลำแสงเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

ทางคณิตศาสตร์ เช่น จากเส้นตรงเป็นเส้นโค้ง อย่างไรก็ตาม เพื่อสร้างการบิดเบี้ยวของเส้นทางรังสีที่ต้องการ เราจำเป็นต้องออกแบบวัสดุของเราอย่างระมัดระวัง ซึ่งเป็นกระบวนการที่มักจะแสดงออกมาในรูปของการแปลงพิกัด จากนั้นเราสามารถใช้ “หลักการของความแปรปรวนร่วม” ของไอน์สไตน์ 

ซึ่งกล่าวว่า

ทฤษฎีทางกายภาพทั้งหมดไม่ขึ้นกับพิกัดที่ใช้ เพื่อคำนวณคุณสมบัติของวัสดุที่จะก่อให้เกิดวิถีของแสงที่ต้องการ ในขณะที่ปกติ (เช่นก ) เสื้อคลุมเหตุการณ์ใช้มันในอวกาศ-เวลา (รูปที่ 1 ข ) ท้ายที่สุดแล้ว เวลามีพิกัดพอๆ กับอวกาศ โดยทั้งคู่ปรากฏในสมการของแมกซ์เวลล์สำหรับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สิ่งที่น่าทึ่งคือเสื้อคลุมเหตุการณ์ทำให้ลำแสงไม่เบี่ยงเบนจากเส้นทางจากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องตรวจจับ พวกมันไม่โค้งในอวกาศ แทนที่จะโค้งในอวกาศ-เวลา มันคือความเร็ว ไม่ใช่ทิศทาง ที่เปลี่ยนไปตามหน้าที่ทั้งตำแหน่งและเวลา แต่เนื่องจากข้อเสนอของเราขึ้นอยู่กับการเร่งแสงในบางแห่ง

และการทำให้แสงช้าลงในที่อื่น เราจึงต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วเฉลี่ยของแสงในวัสดุของเรานั้นน้อยกว่าในสุญญากาศ ท้ายที่สุด เนื่องจากไม่มีสิ่งใดสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสงในสุญญากาศ วิธีการของเราซึ่งเกี่ยวข้องกับการเร่งความเร็วบางส่วนของแสง มิฉะนั้นจะไม่ได้ผล รายละเอียดที่สำคัญ

อีกประการหนึ่งคือการทำให้แน่ใจว่าลำแสงที่ปิดบังไม่ได้ชี้ไปทางอดีต เสื้อคลุมอวกาศ-เวลาแบบวงกลมอย่างง่ายของรูปที่ 1 ขแม้ว่าจะเหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ในการอธิบาย แต่น่าเสียดายที่มีรังสีดังกล่าวรวมอยู่ด้วย โชคดีที่การออกแบบสามารถแก้ไขเพื่อลบคุณลักษณะดังกล่าวได้

จากความฝันสู่ความเป็นจริงเป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการถึงสิ่งต่างๆ มากมายที่สามารถทำได้ด้วยผ้าคลุมสำหรับกิจกรรม ตั้งแต่ขนาดใหญ่และเพ้อฝันไปจนถึงขนาดเล็กและอาจมีประโยชน์มากกว่า แน่นอนว่าการทำให้เป็นจริงย่อมเป็นอีกความท้าทายหนึ่งโดยสิ้นเชิง สิ่งที่เราต้องการคือชุด

ของชั้น metamaterial ที่ขนานกัน ซึ่งแต่ละชั้นประกอบด้วยองค์ประกอบโลหะเล็กๆ จำนวนหนึ่ง ซึ่งเป็นอิเลคตรอนนำไฟฟ้าซึ่งจะทำปฏิกิริยากับแสงในลักษณะที่ควบคุมได้ง่าย องค์ประกอบเล็กๆ ดังกล่าวหรือ “เมตา-อะตอม” เป็นวิธีปกติในการสร้างวัสดุเมตาที่ใช้ในเสื้อคลุมเชิงพื้นที่ธรรมดา แต่สิ่งที่เราต้องการคือปฏิสัมพันธ์ที่ปรับเปลี่ยนได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราต้องการให้สามารถปรับการตอบสนอง

แนะนำ ufaslot888g