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25.08.2011 11:52 Alter: 11 yrs
Kategorie: Wissen

Wissenschaftler erzeugen ein Loch in der Zeit


Physiker haben einen Weg gefunden, um vorübergehend ein Loch in einen Lichtstrahl zu schneiden. Ereignisse, die wegen einer kurzen Zeitspanne geschehen, bleiben unsichtbar, so wie das Loch selbst. Es ist eine vollkommen neue Art von Tarnkappentechnologie: Es werden nicht Objekte im Raum versteckt, sondern Ereignisse in der Zeit.

Moti Fridman und seine Kollegen an der Cornell University haben dies erstmals experimentell präsentiert und darüber eine Publikation veröffentlicht. Zwar kann der Trick vorläufig Bankräuber noch nicht vor Überwachungskameras schützen, aber er könnte Verwendung finden bei optischen und elektronischen Geräten. Frühere Tarnkappen haben Objekte durch Krümmung von Licht unsichtbar gemacht. So wie das Wasser um einen Felsen inmitten eines Flusses herum fließt, biegen sich Lichtwellen um die Tarnkappe herum und vereinigen sich auf der anderen Seite perfekt wieder, ohne eine Spur ihres Umwegs zu hinterlassen.

Ein „Zeitmantel“ verbirgt ein Ereignis durch Änderung der Geschwindigkeit des Lichts, nicht seiner Richtung. Da die Lichtgeschwindigkeit durch den Wert von 299.792.458 Meter pro Sekunde begrenzt ist, funktioniert es nur, wenn das Licht sich langsamer bewegt als im Vakuum – z. B. in einem Glasfaserkabel.

Das Cornell-Team, das alle Interviews vor Veröffentlichung der Publikation abgelehnt hatte, manipulierte Licht in einem Glasfaserkabel mittels einer Zeitlinse, einem Silikon-Gerät, das ursprünglich entwickelt worden war, um Datentransfers zu beschleunigen. Ein Teil des Lichts, das durch die Linse geht, wird beschleunigt, ein anderer Teil wird langsamer. Die Wellen teilen sich, so wie Moses das Rote Meer teilte, und erzeugen eine Lücke der Dunkelheit. Eine zweite Linse später im Verlauf des Kabels setzt das Licht wieder zusammen, so dass es an seinem Bestimmungsort völlig intakt eintrifft, ohne Spuren eines Loches oder von irgend etwas anderem, das in der kurzen Zeit der Übertragung geschehen war.

Das Loch dauerte 15 Trillionstel Sekunden, eine Zeit, die lang genug war, um Lichtpulse zu verbergen, die innerhalb des „Zeitmantels“ erzeugt worden waren, schreiben die Forscher. Ein längeres Kabel könnte, theoretisch, diese Zeitlücke auf mehr als eine Mikrosekunde ausdehnen. Im Fall einer noch größeren Zeitspanne würden sich Ungenauigkeiten in der Technologie genügend aufsummieren, um den Effekt zunichte zu machen.

Dennoch sagte Paul Kinsler, ein Physiker vom Imperial College London: „Das ist eine wesentlich größere Zeitlücke als wir gedacht hatten, dass es möglich wäre.“

Kinsler und seine Kollegen hatten die Idee eines Zeitmantels erstmals in einem Papier veröffentlicht, das in der Februarausgabe 2011 des Journal of Optics publiziert wurde. Ihr perfekt unentdeckbarer Zeitmantel benötigte exotische Metamaterialien, künstlich hergestellte Strukturen, die in traditionellen Tarnkappen verwendet werden.

„Man braucht Metamaterialien, die ihre Eigenschaften sowohl in der Zeit als auch im Raum ändern,“, sagt Martin McCall, ein Mitglied des Forscherteams vom Imperial College London. „Es ist zur Zeit außerhalb der Möglichkeiten der Metamaterial-Technologie, eine solch ideale Situation herbeizuführen.“ Der noch unvollkommene Zeitmantel von der Cornell University, der nicht aus Metamaterialien gemacht wurde, kann nützlich zur Signalübertragung sein. Er könnte, in der Theorie, einen Datenstrom unterbrechen, in der Zwischenzeit (der Zeitlücke) einem anderen zu erlauben, verarbeitet zu werden, und dann das Originalsignal so wieder zusammensetzen, dass ein Detektor die Unterbrechung nicht bemerken würde.

Größere Zeitlücken in makroskopischen Dimensionen sind momentan noch unrealistisch. Selbst mit Hilfe perfekter Metamaterialien würde eine etwa acht Minuten lange Zeitlücke ein Gerät von der Größe des Sonnensystems benötigen, schätzt McCall. Immerhin – folgt man der Klassifizierung von Michio Kaku, so wäre dies für eine Typ-II-Zivilisation (die die Energien ihres eigenen Sonnensystems technisch beherrscht) möglicherweise machbar.

(Science News)

Quelle: Matrix3000 Band 65