**Pentru prima dată, cercetătorii au reușit să observe comportamentul luminii în „timpul imaginar”, un fenomen enigmatic.**
Când lumina traversează un material transparent, câmpurile electromagnetice ale atomilor încetinesc fiecare foton, această întârziere oferind fizicienilor informații valoroase despre cum se împrăștie lumina și despre structura microscopică a materialului prin care trece. Totuși, până acum, un concept teoretic folosit pentru a înțelege această călătorie a luminii, „timpul imaginar”, nu fusese practic înțeles.
O cercetare efectuată de fizicienii Isabella Giovannelli și Steven Anlage de la Universitatea din Maryland (SUA) a demonstrat exact cum se comportă impulsurile de radiație în microunde (un tip de lumină invizibil pentru ochiul uman) atunci când trec printr-un sistem circular de cabluri, simulând condițiile timpului imaginar. Studiul lor ilustrează, de asemenea, modul în care numerele imaginare, considerate până acum doar instrumente matematice abstracte, pot descrie fenomene reale și cuantificabile.
**Cum se comportă lumina în „timpul imaginar”?**
Așadar, care este comportamentul luminii în „timpul imaginar”? Numerele imaginare, cum ar fi rădăcina pătrată a unui număr negativ, nu au un corespondent în experiența noastră cotidiană, dar sunt extrem de utile pentru soluționarea ecuațiilor din fizică. În cazul luminii care suferă întârzieri în transmisie, aceste numere au fost folosite pentru a descrie comportamentele undelor, însă până acum nu fuseseră testate experimental în mod sistematic.
Deși fiecare foton se deplasează cu o viteză constantă, interacțiunile sale cu câmpurile electromagnetice ale mediului pot încetini evoluția întregului val de lumină. Astfel, un impuls de undă poate părea că se mișcă mai repede decât fotonii individuali, un efect care poate fi descris atât prin valori reale, cât și prin valori imaginare, scrie Science Alert.
**Ce experiment au conceput oamenii de știință?**
În experiment, cercetătorii au utilizat două cabluri coaxiale conectate circular, formând o buclă simplă, prin care au transmis impulsuri de microunde. Cu ajutorul unor osciloscoape extrem de sensibile, capabile să detecteze variații minuscule ale frecvenței, au observat schimbările tiparelor undelor în funcție de componentele reale și imaginare ale ecuațiilor folosite.
„Este ca și cum ar fi existat un grad de libertate ascuns pe care toată lumea l-a ignorat până acum. Cred că ceea ce am realizat este să-l scoatem la iveală și să-i conferim un sens fizic”, a explicat Anlage.
În alte cuvinte, numerele imaginare nu descriu un fenomen abstract sau nereal, ci o schimbare reală, minusculă, a frecvenței undei purtătoare, cauzată de modul în care impulsul este absorbit de material. Acest „timp imaginar”, considerat până acum doar un instrument de calcul, este de fapt legat de procese fizice ce permit undelor luminoase să se deplaseze aparent mai repede decât fotonii din care sunt formate.
Și asta modifică complet perspectiva.
Această cercetare a fost acceptată pentru publicare în revista *Physical Review Letters*.
