Um Nachzuweisen, dass der Effekt auch tatsächlich funktioniert, haben die Forscher allerdings kein unbeobachtetes Verbrechen begangen (das wäre bei einer “Zeitlücke” von sagenhaften 50 Picosekunden – 0.00000000005 Sekunden – auch ziemlich schwierig), sondern sie haben in der “Zeitlücke” einen Lichtimpuls erzeugt, der mit dem grünen Lichtstrahl gewechselwirkt (oder heißt das wechselgewirkt?) hätte.
So sieht das im Experiment aus:
Die blau gestrichelte Kurve zeigt, was man sieht, wenn das “Zeitversteck” ausgeschaltet ist – alle 24 Mikrosekunden gibt es ein klares Signal des Lichtimpulses, überlagert von ziemlich viel Rauschen. Mit eingeschaltetem “Zeitversteck” sieht man dagegen nur noch das Rauschen, von den Pulsen bleibt nicht mehr viel zu sehen.
O.k., ich geb’s zu – wenn Professor F. euch nicht gerade mit monochromatischem Licht beobachtet und wenn eure geheimen Pläne länger brauchen als ein paar Picosekunden, dann ist die Zeit-Tarnkappe nicht besonders nützlich. Wie groß kann man so eine Zeit-Tarnkappe denn machen?
Das hängt von der Größe des Gesamtsystems (also vor allem der Glasfasern) ab. Die Zeitlücke kann nicht länger sein als die Zeit, die ein einzelnes Lichtsignal braucht, um das gesamte System zu durchqueren. Da die Lichtgeschwindigkeit auch in Glasfaserkabeln ziemlich hoch ist, braucht ihr für eine Zeitlücke von einer Sekunde also ein Glasfaserkabel von ein paar Hunderttausend Kilometern Länge. (Oder ihr braucht langsames Glas wie in der SF-Geschichte “Light of other days” von Bob Shaw.)
Auch wenn die Zeit-Tarnkappe keine direkte praktische Anwendung hat, ist sie eine praktische Demonstration, wie man Lichtsignale manipulieren kann. Falls unsere Computer eines Tages von elektronischer auf optische Datenverarbeitung umgestellt werden, werden solche Techniken vermutlich nützlich sein. Und konzeptionell ist die Zeit-Tarnkappe auf jeden Fall spannend.
Der Artikel selbst ist in nature erschienen:
Fridman, M., Farsi, A., Okawachi, Y., & Gaeta, A. (2012). Demonstration of temporal cloaking Nature, 481 (7379), 62-65 DOI: 10.1038/nature10695
Das erste Bild von oben stammt aus dem zugehörigen Begleitartikel, der die Sache auch noch mal erklärt:
Robert W. Boyd, Zhimin Shi
“How to hide in time”
Nature, 5.1.2012, p. 35
Eine ausführliche und sehr gute Erklärung findet man auch im Blog Skulls in the Stars
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