Брошенный в пруд камешек рождает круги, что разбегаются во все стороны. А теперь вообразите, что сам пруд вдруг превращается в кисель, причём мгновенно, быстрее, чем волна успевает сделать один гребень. Часть кругов продолжит расходиться, но изменит шаг, а часть — неожиданно развернётся и побежит назад, к месту броска, словно время для неё потекло вспять. Именно это и проделали физики со светом.

В обычной жизни свет отражается от границы двух сред — например, от стекла или воды. Но можно устроить отражение во времени: резко, за доли периода волны, изменить свойства самой среды, в которой свет бежит. Тогда волна расщепляется. Одна часть — «преломлённая во времени» — летит дальше, но её частота сдвигается (меняется цвет). Вторая — «отражённая во времени» — движется назад в пространстве с перевёрнутой фазой и тоже с изменённой частотой. Раньше такое видели только для радиоволн, потому что для света нужен скачок показателя преломления почти на единицу за время короче одного колебания — считанные фемтосекунды (миллионные доли миллиардной доли секунды). Обычные оптические материалы либо слишком слабо меняют свои свойства, либо слишком медленно.

Авторы работы нашли способ создать такой сверхбыстрый и сильный скачок. Они облучали прозрачный материал мощным лазерным импульсом, который почти мгновенно менял его показатель преломления. В этот миг исходная световая волна испытывала «временной толчок» и порождала обратную волну — ту самую, отражённую во времени. Установка позволила не только увидеть этот эффект, но и измерить сдвиг частоты и фазы, подтвердив теорию.

Такой трюк — не просто красивый опыт. Он даёт новый инструмент для управления светом: можно усиливать волны, менять их цвет или направление без привычных зеркал и линз, просто играя со временем. А это шаг к более быстрой оптической электронике, новым лазерам и, возможно, к наблюдению экзотических состояний света в меняющихся средах, где привычные законы оптики перестают работать.