Veja com seus próprios olhos: o universo e o Big Bang

Metamateriais - compostos com elementos estruturais muito menores do que o comprimento de onda da radiação, possuem não apenas propriedades incomuns, como índice de refração negativo , mas também a capacidade de imitar equações cosmológicas . Eles abrem novas possibilidades para os bons e velhos computadores analógicos . O que há de bom na computação analógica? O resultado é visível quase imediatamente. Então, na foto abaixo vemos ... Big Bang! Lemos como isso aconteceu.

O Big Bang e a viagem no tempo

Em seu estudo , Igor Smolyaninov e Yu-Yuu Hung, da Universidade de Maryland, construíram o metamaterial aplicando tiras de plexiglass em um substrato de ouro . A descrição matemática do comportamento das ondas eletromagnéticas em um metamaterial tem muito em comum com a teoria geral da relatividade (doravante GR) , que descreve o espaço-tempo. Portanto, o caminho de propagação da luz em um metamaterial é análogo ao caminho de uma partícula massiva no espaço-tempo (2 + 1) -dimensional.

Em um material anisotrópico não magnético com constantes dielétricas $$$\epsilon_x=\epsilon_y=\epsilon_1$ e $$$\epsilon_z=\epsilon_2$ onda com componente $$$E_z=\phi$de acordo com as equações de Maxwell :

$$

$$-\frac{\omega^2}{c^2}\phi = \frac{\partial^2\phi}{\epsilon_1\partial z^2}+\frac{1}{\epsilon_2}\left(\frac{\partial^2 \phi}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 \phi}{\partial y^2}\right)$$

O metamaterial com $$$\epsilon_1>0$ e $$$\epsilon_2<0$esta equação pode ser reescrita na forma da equação de Klein-Gordon :

$$

$$-\frac{\partial^2\phi}{\epsilon_1\partial z^2}+\frac{1}{|\epsilon_2|}\left(\frac{\partial^2 \phi}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 \phi}{\partial y^2}\right)=\frac{\omega^2}{c^2}\phi=\frac{m^2 c^2}{\hbar^2}\phi$$

. $$$z$ $$$t$ -. , (2+1)- -, $$$m$. , $$$x,y$ $$$z$.

, , :

$$

$$-\frac{\partial^2\phi}{\epsilon_\theta\partial r^2}+\frac{1}{|\epsilon_r|}\left(\frac{\partial^2 \phi}{\partial z^2}+\frac{\partial^2 \phi}{r^2\partial \theta^2}\right)=\frac{\omega^2}{c^2}\phi==\frac{m^2 c^2}{\hbar^2}\phi$$

$$$r$, $$$\epsilon_\theta > 0$ $$$\epsilon_r<0$ . $$$r=0$ . , , ( $$$r=0$).

. . — . , , , , . .

-

. , , , "-", (). : - , - . — -, .. .



-, , / , . -, ( ) . General relativity in electrical engineering.

:

1. Novello M., Visser M., Volovik G. E. Artificial black holes. – World Scientific, 2002. ( 3: Slow light)
2. Ralf Schutzhold. Recreating Fundamental Effects in the Laboratory?