L'existence de la réflexion temporelle validée par la science

Théorisée dans les années 70, la réflexion temporelle a finalement été validée par des scientifiques. Un concept étrange difficile à imaginer, mais qui viendrait pourtant d'être confirmé par une équipe de chercheurs du CUNY Graduate Center de New York. Une découverte qui pourrait nous aider à mieux comprendre les ondes électromagnétiques et leurs applications. Mais accrochez-vous, il va falloir vous projeter pour imager ce concept. 

La réflexion temporelle, un concept contre-intuitif

Pour expliquer le concept de réflexion temporelle, il faut d'abord se tourner vers sa consœur, la réflexion spatiale. Comme pour la lumière ou le son, lorsqu'une une onde touche un miroir ou un mur, elle change de trajectoire et va dans le sens inverse. Dans le cas de la lumière et d'un miroir, c'est comme ça qu'on voit notre reflet. Dans celui du son, c'est comme ça que l'on créé un écho. Et depuis les années 70, les chercheurs pensent un autre type de réflexion existe, en mécanique quantique cette fois-ci : la réflexion temporelle. 

Mais dans le cas des réflexions temporelles, c'est l'ensemble du milieu dans lequel se déplace une onde électromagnétique qui change soudainement de trajectoire. Une partie de l'onde s'inverse et sa fréquence se transforme en une autre. Si vous avez à Cyberpunk 2077 ou vu Ready Player One, plusieurs séquences mettent en lumière le rembobinage d'une scène, dans laquelle il est possible d'avancer ou d'accélérer à foison son déroulement. Eh bien la réflexion temporelle, c'est presque ça, la déformation des ondes en plus. 

La réflexion temporelle enfin observée par les scientifiques

Seulement, en envoyant des signaux à large bande dans une bande de métal remplie d'interrupteurs électroniques connectés à des condensateurs réservoirs, des scientifiques de l'Advanced Science Research Center at the CUNY Graduate Center (CUNY ASRC) à New York sont parvenus à y observer des réflexions temporelles. Mieux encore, ils ont pu déclencher les interrupteurs à volonté, doublant ainsi l'impédance le long de la bande. Les signaux ont alors transporté une copie inversée dans le temps, une première. 

"Il est très difficile de modifier les propriétés d'un milieu assez rapidement, uniformément et avec suffisamment de contraste pour refléter les signaux électromagnétiques dans le temps, car ceux-ci oscillent très rapidement", a déclaré Gengyu Xu, coauteur et étudiant postdoctoral au CUNY ASRC, dans un communiqué de presse traitant de cette étude, publiée dans la revue Nature Physics. "Notre idée était d'éviter de modifier les propriétés du matériau hôte et de créer à la place un métamatériau dans lequel des éléments supplémentaires peuvent être brusquement ajoutés ou soustraits grâce à des commutateurs rapides".

Mais là où cette réflexion temporelle diffère des réflexions spatiales, c'est parce c'est la dernière partie du signal qui est d'abord reflétée. Pour tenter de visualiser ce concept, les chercheurs expliquent que c'est comme si en regardant dans un miroir temporel, on voit d'abord notre dos au lieu de notre visage. Coté lumière, c'est comme si une couleur de lumière passait rapidement à une autre couleur, comme un rouge passant au vert. Un concept contre-intuitif qui 

"C'est vraiment passionnant à voir, parce que ce phénomène contre-intuitif a été prédit il y a très longtemps, et parce que le comportement des ondes réfléchies dans le temps est différent de celui des ondes réfléchies dans l'espace", a déclaré Andrea Alù, professeur de physique et directeur de l'initiative photonique de l'ASRC de CUNY dans un communiqué.

Si les chercheurs étudient de près les réflexions spatiales, c'est qu'un contrôle des ondes électromagnétiques permettrait d'améliorer les communications sans fil. Et puisqu'il s'agit d'un secteur clef dans notre société, les débouchées pourrait révolutionner notre manière d'évoluer et potentiellement permettre à notre espèce d'atteindre un nouveau niveau d'évolution.