Usynlighedskapper er ikke længere det sidste nye. Nu er det ’tidskapper’, der ser ud som om, at tiden bare går, uden der sker nogen forstyrrelser, selv om der er sket alt muligt.

Selv om det lyder umuligt at skrue tiden tilbage og gøre uheldige situationer om, så kan man i hvert fald allerede i dag skjule bittesmå hændelser i meget kort tid – hvis det vel at mærke foregår i et hulrum i en laserstråle i et stykke optisk fiber. Så ukompliceret er det ikke.

Det er forskere fra det amerikanske Cornell University i New York, som prøver at få ting til at forsvinde i en laserstråle og er lykkedes med det i 15 billiontedel af et sekund

Fidusen var at få åbnet et hul i laserstrålen, hvori alt kunne ske, uden at laserstrålen blev påvirket, og hændelsen opdaget.

Og her taler vi ikke at bryde strålen af ved at sætte en hånd op foran, men om at skabe en illusion af, at strålerne bevæger sig som de plejer, selv om der er blevet manipuleret med dem.

Udvidelse af usynlighedskappen
Forskerne har benyttet sig af dobbeltheden mellem tid og rum i den elektromagnetiske teori, som tilskriver, at bøjningen af lys i rum matematisk svarer til den tidslige spredning af lyset gennem et dispersivt medium. Et dispersivt medium er et medium (dvs. et materiale eller komponent, f.eks. en optisk fiber), hvor lysets hastighed afhænger af dets bølgelængde.

Man kan derfor sige, at hvor 'usynlighedskapperne' skjuler ting i rumdimensionen, skjuler denne 'tidskappe' ting i tidsdimensionen.

For at åbne hullet i laserstrålen brugte forskerne to splittede ’tidslinser’, der har til formål at ændre på lysets frekvens. De består her af silicium-bølgeledere, som kan omforme monokromatiske (ensfarvede) signalbølger til bølger med varierende frekvens.

Først foretog de et kvadratisk faseskift i den ene tidslinse, hvor de først skruede op for frekvensen og bagefter hurtigt ned. Dette frekvensmodulerede lys sendte de så gennem en optisk fiber, som var designet på en måde, så de korte bølger ville bevæge sig hurtigere og de lange langsommere.

Det betyder, at nogle af bølgelængderne så at sige kunne løbe i forvejen, hvilket åbner et hul eller en kløft i laserstrålen. Når så lyset har passeret det sted, hvor den "hemmelige" begivenhed vil finde sted, vender forskerne processen om.

Så strømmer lyset igennem en fiber, hvor de hurtige bølgelængder bliver sat ned i fart, og de langsomme bliver sat op i hastighed. På den måde lukkes hullet. Derpå bruger de så en anden ’tidslinse’ til at gøre lyset ensfarvet igen, og når lyset så kommer ud her, ser det ud som om, intet er hændt i mellemtiden.

En kylling går over vejen
En fysiker fra Imperial College London sammenligner situationen med en kylling, der går over en vej. Når den begiver sig ud, sætter bilerne farten ned, og når den er ovre, accelerer bilerne igen for at indhente de forankørende. Står en tilskuer længere nede ad siden og ser bilerne komme kørende, vil han ikke umiddelbart få øje på kyllingen eller på, at bilerne har haft sat farten ned, men vil bare se, at bilerne kommer kontinuerligt kørende, siger han til Science Now.

En af udfordringerne er imidlertid, at man kun kan bruge lys med én bølgelængde, dvs. monokromt lys. Og så er det endnu ikke længe, de har kunnet holde hullet åbent og usynligt. Foreløbig er de lykkedes med en 15 billiontedel af et sekund. De regner imidlertid med, at de kan komme op på 1,25 mikrosekunder.

Lektor på DTU Fotonik Jesper Lægsgaard synes, at der er tale om interessant forskning, som måske ikke har det store potentiale for at skjule ting og begivenheder for fjenden, men som kan have stor nytte i andre sammenhænge.

»Manipulation af ultrahurtige optiske signaler er overordnet set rigtig interessant. Det er af stor betydning for telekommunikation, hvor det er svært at få den elektroniske signalbehandling til at følge med de stigende bitrater,« siger Jesper Lægsgaard, som selv arbejder med optiske fibre og kortpulsede lasere.

Dog har han ikke selv arbejdet med tidslinser, selv om også disse bliver undersøgt på DTU Fotonik. Her er de blandt andet blevet brugt til at forme optiske pulser, og til at flytte dem i tid, så de synkroniseres med et referencesignal, hvilket ifølge Jesper Lægsgaard er meget vigtigt, hvis man skal modtage et signal, der ikke umiddelbart er synkroniseret med den lokale 'klokke'.

»Man kan anvende teknikken til at gøre lange pulser kortere, hvis man skal bruge meget korte pulser i et kommunikationssystem. Eller man kan strække en kort puls, så man lettere kan undersøge dens form. På den måde får man en slags optisk oscilloskop, som er langt hurtigere end oscilloskoper baseret på fotodioder,« siger han.