2012年1月6日金曜日

【物理】 時間を止める実験 光を曲げて約40ピコ秒 (1兆分の40秒)の「時間の穴」を作りだすことに成功/コーネル大学

科学ニュース+板 (25/197)

1:星降るφ ★ 2012/01/05(木) 20:18:32.86 ID:??? << 95 116 129 162 184 193
光をコントロールすれば時間は止まる?Brian Handwerk for National Geographic NewsJanuary 5, 2012

 アインシュタインは相対性理論で、強い重力場では時間の流れが遅くなると予言した。そして今回、アメリカ、コーネル大学の研究チームは時間を完全に止める実験に成功したという。光を曲げて時間の"穴"を作りだす手法で、少なくとも見かけ上は時間が止まるそうだ。

 この実験は、可視光線を屈折させて物体を見えなくする"透明マント"の研究成果に基づいている。光が物体に当たらず避けて通った場合、その光は散乱も反射もしないため物体は不可視となる。これが透明マントの発想だ。

 研究チームは、この概念を応用して時間の"穴"を作り出すことに成功した。ただし約40ピコ秒(1兆分の40秒)と極めて短い。

「光の速度を上げ下げして時間的な歪みを生じさせれば、時間領域で光線にギャップが生まれる。その瞬間に起きた事象は光を散乱させず見えないため、起こらなかったも同然になる」と、研究に参加したコーネル大学の物理学者アレックス・ガエータ(Alex Gaeta)氏は解説する。

「例えば、貴重な展示物を守る博物館の防犯装置を考えてほしい。行き交うレーザー光線を犯人が横切ると、検出器が反応して警報が鳴るシステムだ」。

「しかし、光線の一部で速度を上げ、別の部分で速度を落とせば、瞬間的に光線が途切れることになる。このタイミングなら誰でも通り抜け可能だ。直後にすべての速度を正常に戻せば光線は元通り。検出器は"異常なし"と判断してしまう」。

◆時間を止める

 時間停止実験では、プローブめがけてレーザー光線を照射。光線は「時間レンズ」という装置を通る設定にした。

 従来の光学レンズを通った光は空間的に屈折するが、時間レンズでは時間的分布が変化する。「光線の時間的な特性をコントロールできる。時間領域で光を歪めて、実験のように時間の空白を生むことが可能だ」とガエータ氏は語る。

 研究に参加したコーネル大学応用工学物理学部(School of Applied and Engineering Physics)のモティ・フリードマン氏は、特殊なガラス光ファイバーを用いた実験手法を考案。プローブめがけて照射したレーザー光線と強力なパルスレーザー(細かく点滅するレーザー)を、その中で交差させた。

「光線の周波数と波長が変わり、スピードも変化した。これで時間のギャップが生まれた」と同氏は説明する。時間の穴が生じた直後に第2のパルスレーザーで変化を解消すると、光線の特性は元に戻った。

 この実験では、時間の穴で起こった事象はプローブで検出されなかった。

 実験の詳細は、「Nature」誌の1月5日号に掲載されている。

(>>2以降に続く)

▽記事引用元 ナショナルジオグラフィック ニュース
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20120105001&expand#title

▽画像 白色光をさまざまな色に分光するレンズと同じように、「時間レンズ」は時間の領域で光を 各種要素に分解する
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/bigphotos/images/time-cloak-light-spectrum_46524_big.jpg

▽「Nature」掲載論文 "Optical physics: How to hide in time"(プレビューのみ) http://www.nature.com/nature/journal/v481/n7379/full/481035a.html
 関連論文 "Demonstration of temporal cloaking"(要旨) http://www.nature.com/nature/journal/v481/n7379/full/nature10695.html
2:星降るφ ★ 2012/01/05(木) 20:19:21.49 ID:???
(>>1からの続き)

◆時間版"透明マント"のこれから

 研究はまだ初期段階だが、時間の操作手法が確立されれば各種応用が期待できる。

「応用するには、まず時間の穴を大幅に拡張しなければならない。あらゆる方向から当たる光で同様の結果を
得られるよう、3次元での実証も不可欠だ」とアメリカ、ロチェスター大学光学研究所のジーミン・シー
(Zhimin Shi)氏はコメントする。「しかし、コーネル大学チームの実験は、最初の一歩として非常に意義深い。
われわれの暮らす時空の解明がさらに進んだと言える」。

 実験の詳細は、「Nature」誌の1月5日号に掲載されている。

(引用ここまで)
3:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 20:22:17.71 ID:wMOTYHwW
さっぱりわからん
4:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 20:22:41.78 ID:xuFyBQsZ
ザ・ワールド!

トゥットゥルー
5:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 20:23:27.42 ID:NaShc5QK << 140
ついに「時の世界」に「入門」してきたか…
38:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 20:48:46.60 ID:84qHwjVd << 46 171
>「光の速度を上げ下げして時間的な歪みを生じさせれば、時間領域で光線にギャップが生まれる。その
瞬間に起きた事象は光を散乱させず見えないため、起こらなかったも同然になる」

観測できないから時間は止まってたってこと?
40ピコ秒経過したってのはわかってるのにな・・・
46:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 20:58:44.76 ID:VcTBRgUo
>>38
40ピコ秒経過したのは外の時間だろ。
光学上の現象が起こらない(起こりえない)領域が生じたってことなんだろうけど、時間が止まったというのは誤解が生じるな。
83:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 21:55:58.39 ID:eibu9IEn << 114 135
難しく考えないで、重力レンズの例に例えれば、ブラックホールで曲げられた光は歪んだ光として検出されることによって、途中にブラックホールがあるということが分かる。
もしもう一つブラックホールが有って、曲げられた光を元に戻してくれるなら、光をみている我々我には、何事も無かったようにしか見えない。ブラックホールは2つとも見えない、すなわち透明ブラックホールになる。
この最初に光が曲げられた時点と、その後で矯正された曲がりの間の時間を、時間の穴と言ってるだけのことだと思うが、この思考に近似したような実験に成功したと言ってるんだろう。

95:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 22:19:41.76 ID:2JvNvkx8
>>1
>「例えば、貴重な展示物を守る博物館の防犯装置を考えてほしい。行き交うレーザー光線を犯人が
>横切ると、検出器が反応して警報が鳴るシステムだ」。

ああ、そういうことか。
Natureのpodcastでは、これ使えば銀行から盗めるよってことしか言わなかったから
なんかよくわからんかった。

ま、それでもよくわからんけどw
105:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 22:42:25.61 ID:Sfj8/7Zr << 106 116
> 光線の一部で速度を上げ、
これってすごくね?
106:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 22:47:14.25 ID:NRNzSDpu
>>105

その人のセンス次第だな・・・。
真っ向勝負ならアルベルト・アインシュタイン先生とやってくれ。
トリックで金儲けしたい奴を脊髄反射で応援しちゃうなら
スレ読んでからにすることをお勧め。
114:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 23:07:20.51 ID:2mbBZd2w
>>83
ブラックホールってこれのことか?
http://youtu.be/_UvPre2NT3M
似てるな。
116:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 23:12:57.30 ID:2JvNvkx8
>>105
光ファイバも、中心と周縁部で材質変えて光速度変えてる。
って、>>1も光ファイバ使ってるそうだから、似たようなことをしてるんだろう。
129:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 23:50:20.79 ID:PwxgehIz
>>1こいつの言う通りだ!
まったくその通りだ!!
134:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 23:56:59.00 ID:2hIFD4V6 << 136 159

これ見たらなんだよって感じ
135:名無しのひみつ 2012/01/05(木) 23:59:23.01 ID:5MLP8vmh
>>83読んでなんとなくわかった…気がする

要するにこの人が研究してるのは基礎理論じゃなくて光学迷彩なわけだろ?
この人が言ってる「時間を止めた」もあくまで観測者が把握できないってことで
それ以上でも以下でもないんじゃないかな
136:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 00:02:00.96 ID:ulwlCAGw
>>134
記事が紛らわしすぎるだけか…百聞は一見にしかずとはこのことだな…
140:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 00:28:18.87 ID:AuDCxQrd
>>5
あれは「入門」じゃなくて「参入」だと思ったもんだ。
もう20年くらいまえかー。
159:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 02:53:00.79 ID:+Iu0frLA
>>134
物理的な「時間」となんの関係もなくてがっかりだよ
こんな見る方向がかなり限定された光学迷彩なら鏡を使ったトリックで実現できてるでしょ
お正月にテレビで見たマジシャンを思い出したよ
162:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 03:41:21.29 ID:zV0QdbST
>>1
>見えないため、起こらなかったも同然になる

こんな原理なら小学生でも段ボールとガムテープでタイムマシンが作れるなw
171:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 05:11:20.76 ID:zV0QdbST
>>38
40ピコ秒間、中で何が起きてるか光で見えないから
時間止まったのと同じ事じゃね?
って言ってるだけのアホ理論。
184:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 07:53:37.49 ID:rr0BAjvG << 191
場の理論では何が実在かなんてわからないよ
普通は電荷が実在で電荷の存在が電磁場を生み出すと考える
しかしマクスウェルの方程式を解くと後進波が解として見出される
電磁波が進んでいってその焦点に電子があるようにも見える
だからもしかして電子なんていうものは存在してなくて
単に電磁場の振舞い方で存在して見えるだけカモしれない
さらに量子論の非局在性を考えると
屈折率を変化させてる領域での現象と
観測者には時間が止まって見える領域の現象とを切り離して考えることはできないよ
そういう見地で考えないと>>1で言ってることの真意をとれないと思う
189:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 09:13:12.81 ID:7UpxP1G9 << 191
ブラックホールの外周付近は時間の流れが異なる、って
話の延長だな。
191:名無しのひみつ 2012/01/06(金) 09:42:27.41 ID:kbTuWgc4
>>184>>189
そうだと思う
「見かけ上の時間が止まった(のと同じ)」とは言ってるが、そんな実験意味ないだろうと…
193:はんどるとらふりぃ ◆7DSin/vN4A 2012/01/06(金) 10:10:44.81 ID:+d2fiQ0g BE:577346562-2BP(3456)
>>1
時間というものを何を基準に捉えるかということかぬ(・ω・`)

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