Camina a través de un laberinto de espejos, pronto te encontrarás cara a cara contigo mismo. Tu nariz se encuentra con tu nariz, las yemas de tus dedos tocan a sus gemelos fantasmas, detenidos abruptamente por un límite de vidrio.
La mayoría de las veces, un reflejo no necesita explicación. La colisión de la luz con la superficie del espejo es casi intuitiva, sus rayos emprenden un nuevo camino a través del espacio con la misma facilidad que una pelota que rebota en la pared.
Sin embargo, durante más de sesenta años, los físicos han considerado un tipo de reflexión sutilmente diferente. Uno que ocurre no a través de las tres dimensiones del espacio, sino en el tiempo. Ahora, investigadores del Centro de Investigación Científica Avanzada de la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY ASRC) han puesto en práctica la teoría de los “reflejos del tiempo”, proporcionando la primera evidencia experimental de su manipulación a través del espectro electromagnético.
“Ha sido realmente emocionante ver esto, debido a cuánto tiempo hace que se predijo este fenómeno contraintuitivo y cómo se comportan las diferentes ondas reflejadas en el tiempo en comparación con las reflejadas en el espacio”, dice la física Andrea Alù, directora fundadora de la Iniciativa Fotónica CUNY ASRC.
Deja de lado los pensamientos sobre tecnologías similares a TARDIS que reescriben la historia. Este tipo de reflexión del tiempo es aún más extraño. Y, al parecer, en realidad es posible después de todo.
En la década de 1970, se hizo evidente que había un análogo para la reflexión espacial en el componente de tiempo de una onda cuántica de luz. Cambia el medio por el que viaja una onda lo suficientemente rápido, de la manera correcta, y el componente temporal de la onda cambiará con él.
El efecto de este reflejo en el tiempo no va a abrir un agujero en la realidad. Pero cambiará la frecuencia de la onda, en formas que la tecnología podría explotar en campos variados como imágenes, computación analógica y filtrado óptico.
Extrañamente, el ‘eco’ de frecuencia alterada es también una inversión de la señal. Si fuera un eco de su voz contando del uno al diez, escucharía cada número dicho al revés, del diez al uno, con un chillido de ardilla listada.
Los equivalentes en acústica y magnetismo se han experimentado antes, al igual que una investigación limitada de frecuencias estrechas en la reflexión temporal electromagnética utilizando una configuración de computadora. Explorar el fenómeno en un nivel menos restringido requeriría variaciones repentinas y uniformes en todo el campo electromagnético de un material, algo que los experimentadores asumieron que demandaría demasiada energía para hacer el trabajo. Hasta ahora, parece.
“Usando un diseño de metamaterial sofisticado, pudimos darnos cuenta de las condiciones para cambiar las propiedades del material en el tiempo de manera abrupta y con un gran contraste”, dice Alù.
El equipo hizo brillar una combinación de frecuencias a través de una tira de metal diseñada a propósito de aproximadamente 6 metros de largo, cargada con interruptores y condensadores. Activados en el mismo momento, los condensadores descargaron su carga, alterando rápidamente la impedancia del metamaterial a medida que pasaba la señal. Este cambio de choque creó un eco en la amplia gama de ondas de luz, lo que demuestra un reflejo en sus propiedades temporales.
Los metamateriales son construcciones artificiales que no tienen equivalente en el mundo natural. Diseñados con propiedades únicas que se encargan de un propósito particular, se han fabricado para adaptarse a diferentes necesidades estructurales, acústicas y ópticas. Encontrar un metamaterial capaz de reflejar el tiempo proporciona a los ingenieros una herramienta completamente nueva para manipular la luz.
“Hasta ahora, las propiedades electromagnéticas exóticas de los metamateriales se han diseñado combinando de manera inteligente muchas interfaces espaciales”, dice el físico Shixiong Yin, uno de los autores principales del estudio.
“Nuestro experimento muestra que es posible agregar interfaces de tiempo a la mezcla, extendiendo los grados de libertad para manipular las ondas”.
Esta investigación fue publicada en Nature Physics.
Fuente: Science Alert.
