Учени опровергаха 100 – годишно фундаментално ограничение във физиката

Изследователи, работещи в Федералния политехнически университет на Лозана – École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) успешно оспориха основен закон, ограничаващ физиката на съхраняване на електромагнитна енергия през последните 100 години. Този пробив, който изследователите са публикували в списание Science, дава възможност на физици и инженери да разработват технологии, които разчитат на резонансни и вълноводни системи.

Първоначално формулиран през 1914 г., основният принцип, известен като реципрочност Лоренц, поставя обратно пропорционална връзка между продължителността на времевата вълна, която може да се съхранява в честотната лента (или диапазона на честотите, предавани в даден сигнал) на резонансни или вълноводни системи – за да може резонаторът да съхранява енергия за по-дълго време, той трябва да намали честотната лента. С други думи, ограничената честотна лента се превръща в ограничени данни.

Изследователите тествали 100-годишното ограничение, разработвайки хибридна резонансна / вълноводна система, използваща магнито-оптичен материал. Когато се приложи магнитно поле, то може да съдържа вълната за по-дълъг период от време, като същевременно поддържа голяма широчина на честотната лента.

Изследователите са нарушили ограничаването на честотната лента с коефициент 1000, но смятат, че е възможно изобщо да няма ограничения за това колко висок може да бъде.

„Беше момент на откровение, когато открихме, че тези нови структури въобще не съдържат ограничения във времето. Тези системи не приличат на това, на което сме свикнали от десетилетия, а може би и стотици години „, казва водещият автор Космас Цакмакидис в прессъобщение.

„Техните превъзходни характеристики на капацитета за съхранение на вълните наистина биха могли да дадат възможност за редица вълнуващи приложения в различни съвременни и по-традиционни научни области“.

Чрез разбиването на ограниченията, изследванията на EPFL ще имат голямо влияние върху широк кръг инженерни и физични приложения. „Отчетеният пробив е напълно фундаментален – даваме на изследователите нов инструмент. А броят на приложенията на откритието е ограничен само от въображението на човек „, обяснява Цакмакидис.

Тези приложения могат да обхванат и телекомуникациите, оптичните системи за откриване и събирането на широколентови енергийни източници, се отбелязва в прессъобщението. По същество всяка технология, която използва вълни за съхраняване на информация, вече има достъп до по-широка честотна лента. Това може да бъде всичко  – спектроскопия на чипове, събиране на светлина и съхранение на енергия…