Khi chúng ta ngắm nhìn vũ trụ, có một khái niệm mà có lẽ không phải ai cũng dễ dàng nắm bắt: đó là “thời gian ảo”. Nghe thì có vẻ lạ lẫm và kỳ quặc, nhưng trong lý thuyết trường lượng tử, khái niệm này không chỉ đơn thuần là một điều tưởng tượng. Thực tế, “thời gian ảo” được định nghĩa như một độ dài thời gian có thể được nhân với căn bậc hai của -1 - một số tưởng tượng được ký hiệu bằng chữ cái i. Dĩ nhiên, chúng ta không gặp những con số này trong thế giới tự nhiên, vì thế mà gọi chúng là “ảo”. Tuy nhiên, chúng lại rất hữu ích trong các phép tính lượng tử và vũ trụ học.
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Maryland (UMD) đã tìm ra cách để đo đạc thời gian ảo trong phòng thí nghiệm, một bước tiến thú vị được công bố trong tạp chí Physical Review Letters. Khi một chùm bức xạ – trong trường hợp này là sóng vi ba – di chuyển qua một vật liệu, nó có thể trải qua một khoảng thời gian trễ, điều mà các nhà khoa học đã xác định từ năm 2016 là có thể là ảo. Sau gần một thập kỷ, các nhà khoa học UMD, Isabella Giovannelli và Steven Anlage, đã phát hiện ra rằng nếu gửi một xung qua các cáp đồng trục hình vòng, việc phân tích kỹ lưỡng xung sóng vi ba bằng một máy hiện sóng khi nó ra khỏi thiết lập thí nghiệm cho thấy thời gian ảo có thể xuất hiện như một thay đổi vật lý rất nhỏ.
Anlage, một trong những tác giả của nghiên cứu, chia sẻ với New Scientist rằng đây giống như một “độ tự do ẩn mà mọi người đã bỏ qua”. Ông nhấn mạnh rằng họ đã mang nó ra ánh sáng và gán cho nó một ý nghĩa vật lý. Sự thay đổi này xảy ra do tần số của sóng vi ba một chút chuyển động khi đi qua vật liệu. Tuy nhiên, thời gian trễ ảo vô cùng nhỏ, tạo nên thách thức trong quan sát. Giovannelli cho biết họ chỉ có cơ hội phát hiện ra hiện tượng này vì đang sử dụng những chiếc máy hiện sóng tốt nhất thế giới.
Tất nhiên, một hành vi nhỏ trong một xung bức xạ trong vật liệu có thể có vẻ như không quan trọng, nhưng nó lại mang ý nghĩa vô cùng to lớn trong các ứng dụng nano khoa học. Các nhà khoa học đã từng nghiên cứu các thành phần không phải ảo của tương tác này, vì vậy việc quan sát lần đầu tiên ánh sáng trải nghiệm thời gian ảo giúp hoàn thiện bức tranh. Hiểu cách ánh sáng trải nghiệm thời gian ảo có thể cải thiện các thiết bị cảm biến, cũng như các nền tảng lưu trữ dựa trên ánh sáng. Như Anlage nói, “Đó giống như một chiếc búa mà chúng tôi đã phát minh ra, và giờ đây chúng tôi có thể tìm thấy những chiếc đinh”.
Một trong những nghiên cứu đầu tiên mà các tác giả dự kiến thực hiện là xem xét cách các xung thông tin trong truyền thông bị biến dạng khi di chuyển qua các vật liệu, và liệu chúng có liên quan đến các thời gian trễ ảo hay không. Đây thực sự là một bước tiến quan trọng và đầy hứa hẹn trong nghiên cứu về ánh sáng và thời gian!
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65280494/imaginary-time/
Mới đây, một nghiên cứu từ Đại học Maryland (UMD) đã tìm ra cách để đo đạc thời gian ảo trong phòng thí nghiệm, một bước tiến thú vị được công bố trong tạp chí Physical Review Letters. Khi một chùm bức xạ – trong trường hợp này là sóng vi ba – di chuyển qua một vật liệu, nó có thể trải qua một khoảng thời gian trễ, điều mà các nhà khoa học đã xác định từ năm 2016 là có thể là ảo. Sau gần một thập kỷ, các nhà khoa học UMD, Isabella Giovannelli và Steven Anlage, đã phát hiện ra rằng nếu gửi một xung qua các cáp đồng trục hình vòng, việc phân tích kỹ lưỡng xung sóng vi ba bằng một máy hiện sóng khi nó ra khỏi thiết lập thí nghiệm cho thấy thời gian ảo có thể xuất hiện như một thay đổi vật lý rất nhỏ.
Anlage, một trong những tác giả của nghiên cứu, chia sẻ với New Scientist rằng đây giống như một “độ tự do ẩn mà mọi người đã bỏ qua”. Ông nhấn mạnh rằng họ đã mang nó ra ánh sáng và gán cho nó một ý nghĩa vật lý. Sự thay đổi này xảy ra do tần số của sóng vi ba một chút chuyển động khi đi qua vật liệu. Tuy nhiên, thời gian trễ ảo vô cùng nhỏ, tạo nên thách thức trong quan sát. Giovannelli cho biết họ chỉ có cơ hội phát hiện ra hiện tượng này vì đang sử dụng những chiếc máy hiện sóng tốt nhất thế giới.
Tất nhiên, một hành vi nhỏ trong một xung bức xạ trong vật liệu có thể có vẻ như không quan trọng, nhưng nó lại mang ý nghĩa vô cùng to lớn trong các ứng dụng nano khoa học. Các nhà khoa học đã từng nghiên cứu các thành phần không phải ảo của tương tác này, vì vậy việc quan sát lần đầu tiên ánh sáng trải nghiệm thời gian ảo giúp hoàn thiện bức tranh. Hiểu cách ánh sáng trải nghiệm thời gian ảo có thể cải thiện các thiết bị cảm biến, cũng như các nền tảng lưu trữ dựa trên ánh sáng. Như Anlage nói, “Đó giống như một chiếc búa mà chúng tôi đã phát minh ra, và giờ đây chúng tôi có thể tìm thấy những chiếc đinh”.
Một trong những nghiên cứu đầu tiên mà các tác giả dự kiến thực hiện là xem xét cách các xung thông tin trong truyền thông bị biến dạng khi di chuyển qua các vật liệu, và liệu chúng có liên quan đến các thời gian trễ ảo hay không. Đây thực sự là một bước tiến quan trọng và đầy hứa hẹn trong nghiên cứu về ánh sáng và thời gian!
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65280494/imaginary-time/
