Sciencemag.cz
Doporučujeme
Metamateriály se nejčastěji zmiňují v souvislosti s optickou neviditelností, nicméně mohou mít i celou řadu ještě mnohem neuvěřitelnějších vlastností. Následující text je zkráceným výtahem z tiskové zprávy, na srozumitelnost si bohužel nárok nečiní ani náhodou.
Nanostruktury v podobě hyperbolických matemateriálů jsou podle nového výzkumu schopny speciálně řídit chování elektromagnetických vln v tzv. optickém časoprostoru. Co to vůbec je? „2T fyzika“ představuje model, kdy se poloha částice popisuje pomocí dvou dimenzí časových a dvou prostorových, namísto běžné kombinace 1+3. V hyperbolických metamateriálech, navíc určitého typu (ferro-fluid-based hyperbolic metamaterials), lze prý pohyb světla (nebo obecně vývoj systému) opravdu popisovat takto, alespoň na malém měřítku.
Hyperbolické metamateriály mají řadu speciálních vlastností, např. v jednom směru fungují jako vodič, v kolmém jako izolant (jsou tedy „extrémně izotropní“). Mají velmi nízkou odrazivost, obrovskou tepelnou vodivost a dávají i naději na vysokoteplotní supravodivost. Fungují zde také alternativní popisy gravitace – shodou okolností rovnice, které popisují šíření světla v metamateriálech, jsou stejné jako ty, které popisují částice v Minkowského časoprostoru, kde se jedna z prostorových souřadnic chová podobně jako časová proměnná.
Původně 2T časoprostor modelovali Paul Dirac a Andrej Sacharov už v 60. letech 20. století. Nový výzkum tohoto jevu nyní vedli Igor Smolyaninov z University of Maryland a Vera Smolyaninova z Towson University.
Dále tisková zpráva praví, že nelineární optické efekty ohýbají plochý Minkowského časoprostor, takže mezi fotony (nějak speciálními – „extraordinary photons“) dochází ke vzniku „efektivní gravitace“ a „gravitační šipky času“, která existuje jako další dimenze vedle klasického fyzikálního času.
Na základě hyperbolických matemateriálů by prý mohlo jít možné konstruovat ultrarychlé optické počítače (hyperpočítače). Výpočet prováděný normálně v 1T by se nějak namapoval na strukturu fungující ve 2T atd. Tak abychom ještě jednou nevzpomínali na kvantové počítače jako na něco celkem krotkého a pochopitelného.
Vera N. Smolyaninova et al, Experimental observation of effective gravity and two-time physics in ferrofluid-based hyperbolic metamaterials, Advanced Photonics (2020). DOI: 10.1117/1.AP.2.5.056001
Volně k dispozici je tentokrát i celý text.
Zdroj: SPIE/Phys.org
megačasoprostorově extrémně hyperbolicky gravitačně nanohustý!