Обяснението на пространствените отражения - независимо дали става въпрос за светлина или звук - е доста интуитивно. Електромагнитното излъчване под формата на светлинни или звукови вълни се удря съответно в огледало или стена и променя посоката си. Това позволява на очите ни да видят отражение или ехо на първоначалния сигнал. Повече от 50 години обаче учените изказват теорията, че в квантовата механика има и друг вид отражение, известен като времеви отражения.

Подобен израз може да предизвика асоциации с научнофантастични филми, но не точно това имат предвид учените под този термин. Вместо това отразяването на времето се случва, когато цялата среда, в която пътува една електромагнитна вълна, внезапно променя посоката си. Това кара част от тази вълна да се обърне и честотата ѝ да се трансформира в друга.

Тъй като тези времеви отражения изискват равномерна промяна в цялото електромагнитно поле, учените предполагат, че ще е необходима твърде много енергия, за да се наблюдават времевите отражения в действие. Екипът от Центъра за съвременни научни изследвания към Градския университет на Ню Йорк успешно наблюдаваха времеви отражения, като изпратиха широколентови сигнали в метална лента, пълна с електронни превключватели, които бяха свързани с кондензатори за резервоари.

Това позволи на изследователите да задействат превключвателите по желание, удвоявайки импеданса по протежение на лентата. Тази внезапна промяна накарала сигналите да пренесат успешно копие, обърнато във времето.

„Много е трудно да се променят свойствата на средата достатъчно бързо, равномерно и с достатъчен контраст, за да се отразят електромагнитните сигнали във времето, тъй като те осцилират много бързо“, казва в изявление за пресата екипът. „Идеята ни беше да избегнем промяната на свойствата на основния материал, а вместо това да създадем метаматериал, в който чрез бързи превключватели могат рязко да се добавят или изваждат допълнителни елементи.“

Това времево отражение също се държи различно от пространствените отражения. Тъй като това времево ехо отразява първо последната част от сигнала, изследователите казват, че ако се погледнете във времево огледало, ще видите гърба си вместо лицето си. За да преведем преживяването акустично, то би било като да слушаме касета на пренавиване - което означава бързо и високочестотно.

Промяната в честотата, ако можеше да се възприеме от очите ни, би изглеждала като цветове на светлината, които внезапно се променят в друг цвят, например червеното преминава в зелено. Тази странна контраинтуитивна природа на отражението на времето е част от това, което е направило изучаването на концепцията толкова трудно.

Снимка: Unsplash

Виж още: Китай планира почти невидими ракети, които биха могли да предефинират съвременната война