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光をコントロールすれば時間は止まる？
Brian Handwerk for National Geographic News
January 5, 2012
アインシュタインは相対性理論で、強い重力場では時間の流れが遅くなると予言した。そして今回、
アメリカ、コーネル大学の研究チームは時間を完全に止める実験に成功したという。光を曲げて時間の
“穴”を作りだす手法で、少なくとも見かけ上は時間が止まるそうだ。
この実験は、可視光線を屈折させて物体を見えなくする“透明マント”の研究成果に基づいている。
光が物体に当たらず避けて通った場合、その光は散乱も反射もしないため物体は不可視となる。これが
透明マントの発想だ。
研究チームは、この概念を応用して時間の“穴”を作り出すことに成功した。ただし約40ピコ秒
（1兆分の40秒）と極めて短い。
「光の速度を上げ下げして時間的な歪みを生じさせれば、時間領域で光線にギャップが生まれる。その
瞬間に起きた事象は光を散乱させず見えないため、起こらなかったも同然になる」と、研究に参加した
コーネル大学の物理学者アレックス・ガエータ（Alex Gaeta）氏は解説する。
「例えば、貴重な展示物を守る博物館の防犯装置を考えてほしい。行き交うレーザー光線を犯人が
横切ると、検出器が反応して警報が鳴るシステムだ」。
「しかし、光線の一部で速度を上げ、別の部分で速度を落とせば、瞬間的に光線が途切れることになる。
このタイミングなら誰でも通り抜け可能だ。直後にすべての速度を正常に戻せば光線は元通り。検出器は
“異常なし”と判断してしまう」。
◆時間を止める
時間停止実験では、プローブめがけてレーザー光線を照射。光線は「時間レンズ」という装置を通る
設定にした。
従来の光学レンズを通った光は空間的に屈折するが、時間レンズでは時間的分布が変化する。「光線の
時間的な特性をコントロールできる。時間領域で光を歪めて、実験のように時間の空白を生むことが
可能だ」とガエータ氏は語る。
研究に参加したコーネル大学応用工学物理学部（School of Applied and Engineering Physics）のモティ・
フリードマン氏は、特殊なガラス光ファイバーを用いた実験手法を考案。プローブめがけて照射した
レーザー光線と強力なパルスレーザー（細かく点滅するレーザー）を、その中で交差させた。
「光線の周波数と波長が変わり、スピードも変化した。これで時間のギャップが生まれた」と同氏は
説明する。時間の穴が生じた直後に第2のパルスレーザーで変化を解消すると、光線の特性は元に戻った。
この実験では、時間の穴で起こった事象はプローブで検出されなかった。
実験の詳細は、「Nature」誌の1月5日号に掲載されている。
（>>２以降に続く）
▽記事引用元 ナショナルジオグラフィック ニュース
URLﾘﾝｸ(www.nationalgeographic.co.jp)
▽画像 白色光をさまざまな色に分光するレンズと同じように、「時間レンズ」は時間の領域で光を
各種要素に分解する
URLﾘﾝｸ(www.nationalgeographic.co.jp)
▽「Nature」掲載論文 "Optical physics: How to hide in time"（プレビューのみ）
URLﾘﾝｸ(www.nature.com)
関連論文 "Demonstration of temporal cloaking"（要旨）
URLﾘﾝｸ(www.nature.com)