結果として、「ここでは波が反射されるけれど、この時刻にはすり抜ける」「この時間帯だけ力が働いて、あとは休止する」といった、普通の結晶や時間結晶では見られないような多彩な現象が生まれるかもしれないのです。
そこで今回研究者たちは、時間結晶と空間結晶を組み合わせた“時空結晶”を作成し、その内部で何が起こるかを調べることにしました。
時間と空間の境界で突然発生する閃光を確認
研究チームはまず、長さの異なる2本の光ファイバー環を使い、光が飛び移る経路をあらかじめ細かく配置することで、空間と時間の両方向にわたる“時空結晶”を人工的に作り出しました。
こうしてできあがったシステムの中には、空間と時間の境界がまさに交差する一点が生まれます。
そして完成した時空結晶に光のパルスを照射しました。
すると、空間と時間の境界がぶつかる“一点”にあたる特定の時刻と位置で、きわめて局所的な強い閃光が観測されました。
しかも、ほかのタイミングや場所では光は全く見当たらず、研究者たちが表現するように本当に“何もない”ところから突然光が生まれ、すぐにかき消えるような様子が確認されたのです。
一見、「実際には光ファイバーに外部から光を入れているのに、どうして“無から光が生まれる”なんて言えるの？」と疑問に思われるかもしれません。
大きな視点で見れば、当然ながら光パルスは外部から注入され、特殊な構成の光ファイバーや増幅器などが系を支えています。
決して文字どおり「何のエネルギー源もない空間に突然光が湧く」わけではありません。
ただ、系の内部に用意された“空間と時間の境界”が交わる地点を見ると「前の時刻・隣の場所に光が全然なかったのに、そこだけでパッと光が立ち上がる」というふうに観測されるのです。
（※閃光が現れる直前・直後では、同じモードが虚数運動量ゆえに時間方向にも空間方向にも急速に減衰し、測定器には「ほぼゼロ」として映ります）
