11.01 宇宙允許時間反轉卻回不到過去,英國科學家做了一個實驗不敢信

宇宙允許時間反轉卻回不到過去,英國科學家做了一個實驗不敢信

科學家們發現了一種奇怪的現象,用某種方式能使光子以快於光速的速度運動。這似乎意味著光波能夠回到過去。最新實驗也顯示出光的其他的奇特效果,如鏡像對的形成與消滅。這些實驗結果證實了曾在一世紀前由英國科學家和學者Rayleigh勳爵提出的預測,這種現象稱為時間反轉。Rayleigh勳爵是英國傑出的英國物理學家。

他發現了稀有氣體氬,並解釋了為什麼天空是藍色的。早在近一個世紀前,他便對聲波進行了奇異的預測。Rayleigh認為,當一個物體的運動速度快於聲速時,由於聲速是固定的,便導致其運動產生的聲波似乎與物體運動方向相反。

宇宙允許時間反轉卻回不到過去,英國科學家做了一個實驗不敢信

因此似乎在時間方向上發生了逆轉。例如,飛機上有一臺留聲機,當飛機以2倍的聲速運行時,留聲機播放的音樂似乎回到了過去。Faccio和他的同事們意識到如果Rayleigh勳爵的預言是真的,其他類型的波如光波也會產生同樣的效果。光比聲音的傳播速度快得多,而光波的波長本身是很小的,這意味著在一個普通的房間裡就能產生時間逆轉現象。

然而想要用光波驗證Rayleigh勳爵的預測,首先要克服的困難是:沒有物體的運動速度能比光速還快。為了創造一個比光速更快的速度,研究團隊使用了一種叫做光照的奇怪現象,這在一系列有趣的實驗中被描述過。

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光照實驗的訣竅是,讓圖像的移動速度快於光速。想象一下,將一個激光指針和彈點照射到遠處一巨大的牆面。雖然從激光指示器移動到牆壁的光子是以其本身的速度移動,但由於光線要繞過一個角度打在牆壁上,所以牆上的點的移動速度總是比光速快。

接下來,團隊必須找到某種方式來捕捉圖像的運動路徑。在試驗中,當光子照射到牆面後,他們利用超高速攝像機捕捉到了反射回的光子。相機在幾皮秒或萬億分之一秒內拍攝到了照片,這段時間內光子只運動了幾英尺。果然,相機捕捉到光子運動的方向與物體運動相反方向,等效與時間反轉。


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