پژوهشگران دانشگاه مریلند موفق شدند برای نخستین‌بار در محیط آزمایشگاهی، نوعی خاص از زمان موسوم به «زمان موهومی» را اندازه‌گیری کنند؛ مفهومی که اگرچه برای ذهن انسان ناآشنا و غیرقابل درک به‌نظر می‌رسد، اما در نظریه‌های کوانتومی و محاسبات فیزیکی کاربردی مهم دارد.

بر اساس نتایج این مطالعه که در نشریه معتبر Physical Review Letters منتشر شده است، محققان نشان دادند که چگونه تابش امواج مایکروویو می‌تواند با تأخیر در زمان موهومی تعامل داشته باشد؛ یافته‌ای که می‌تواند در توسعه دستگاه‌های پیشرفته ذخیره‌سازی، ابزار‌های دقیق حسگری، و حتی بررسی چگونگی از بین رفتن یا تخریب اطلاعات نوری هنگام عبور از مواد مختلف نقش مهمی ایفا کند.

زمان موهومی چیست؟

در نگاه نخست، زمان موهومی مفهومی عجیب و «غیرواقعی» به نظر می‌رسد، اما در ریاضیات و فیزیک نظری، این زمان صرفاً به بازه‌ای اطلاق می‌شود که در آن، مقدار زمان در معادلات با واحدی ضرب می‌شود که شامل ریشه دوم عدد منفی یک (i) است؛ عددی که در ریاضیات به عنوان «عدد موهومی» شناخته می‌شود.

گرچه این نوع زمان در جهان فیزیکی مستقیم قابل مشاهده نیست و ما تجربه‌ای از آن در زندگی روزمره نداریم، اما مدت‌هاست که در نظریه‌های میدانی کوانتومی و محاسبات کیهان‌شناسی به‌عنوان ابزاری مفید برای ساده‌سازی معادلات و مدل‌سازی دقیق پدیده‌های پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

دستاوردی بی‌سابقه در آزمایشگاه

آنچه پژوهش اخیر دانشگاه مریلند را منحصر‌به‌فرد می‌سازد، این است که محققان برای نخستین‌بار توانستند با بهره‌گیری از تابش کنترل‌شده مایکروویو و طراحی یک سیستم خاص، تأثیرات زمان موهومی را در مقیاس قابل‌اندازه‌گیری مشاهده کنند. این کار نه‌تنها نشان می‌دهد که مفاهیم پیچیده ریاضی می‌توانند در محیط‌های واقعی فیزیکی نیز قابل پیاده‌سازی باشند، بلکه راه را برای کاربرد‌های فناورانه آینده در حوزه‌های نور، ماده و اطلاعات هموار می‌کند.

این مطالعه همچنین می‌تواند درک ما را از چگونگی حرکت و تغییر اطلاعات نوری هنگام عبور از مواد، بهبود بخشد و پایه‌ای برای طراحی نسل آینده تجهیزات فوتونیکی و محاسبات کوانتومی فراهم کند.