Cercetătorii sunt şocaţi de natura misterioasă a timpului cuantic: au găsit dovezi ale „timpului negativ”!


Imagine: generata de AI (Microsoft Designer)

Oamenii de știință susțin că au găsit dovezi ale „timpului negativ” după ce au observat fotonii care ies dintr-un material înainte de a intra în el. O echipă de fizicieni cuantici de la Universitatea din Toronto (Canada) a făcut descoperirea după ce a studiat timp de 7 ani comportamentul fotonilor – particulele undă ale luminii – în efortul de a înțelege mai bine un fenomen cunoscut sub numele de „excitație atomică”. Fotonii absorbiți de un material experimentează o întârziere de timp – cunoscută și sub numele de „întârziere de grup” – înainte de a ieși din material datorită interacțiunilor lor cu atomii din acesta.

Pentru a înțelege mai bine acest proces, cercetătorii au venit cu un experiment pentru a trage fotoni printr-un nor de atomi ultrareci și a observa excitația atomică. Spre surprinderea lor, timpul de tranzit al unora dintre fotoni prin atomi s-a încheiat înainte ca excitația atomică să se fi terminat, dându-i o valoare negativă și făcându-i să pară ca și cum fotonii au ieșit din material înainte de a intra în el. „Aceste rezultate sugerează că valorile negative luate de momente precum întârzierea grupului au o semnificație fizică mai mare decât s-a apreciat în general”, au observat cercetătorii. Rezultatele au fost detaliate într-un studiu ştiinţific intitulat „Dovezi experimentale că un foton poate petrece o perioadă negativă de timp într-un nor atomic”.

„A fost nevoie de o perioadă pozitivă de timp, dar experimentul nostru prin care se observă că fotonii pot face ca atomii să pară să petreacă o cantitate negativă de timp în starea excitată a ajuns la capăt! Ştiu că sună nebunesc” – a scris pe platforma X Aefhraim Steinberg, un fizician cuantic experimental la Universitatea din Toronto.

Josiah Sinclair, de la Universitatea din Toronto, a spus că echipa sa a fost complet surprinsă de rezultate: „O întârziere negativă poate părea paradoxală, dar asta înseamnă că, dacă ai construi un ceas cuantic pentru a măsura cât timp petrec atomii în starea excitată, acul ceasului s-ar mișca, în anumite circumstanțe, mai degrabă înapoi decât înainte”.

Descoperirile nu au niciun impact practic asupra înțelegerii noastre asupra timpului, dar ridică întrebări despre studiile anterioare legate de fotoni și optică, demonstrând în același timp natura misterioasă a tărâmului cuantic.

Sursa: studiul ştiinţific „Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud” / arxiv.org