Conform Descopera: Fizicienii au demonstrat experimental un fenomen bizar, care pare să sfideze logica temporală: fotonii care traversează un nor de atomi pot ieși din acesta mai devreme decât intră, sugerând o trecere printr-un „timp negativ”. Experimentul, publicat în prestigioasa revistă Physical Review Letters, confirmă că acest efect nu este o eroare, ci o proprietate fizică direct măsurabilă a lumii cuantice.
În studiul lor, cercetătorii au folosit atomi de rubidiu, prin care au trimis impulsuri de lumină, adică fotoni. În mod normal, acești fotoni pot transfera temporar energie atomilor, determinând o scurtă „pauză” a particulei de lumină în norul atomic. Această interacțiune este influențată de principiul incertitudinii al lui Heisenberg, care cere o energie bine definită pentru o rezonanță eficientă, rezultând într-un impuls luminos extins în timp și o intrare incertă.
Paradoxul timpului negativ
Ceea ce a surprins echipa de cercetători a fost faptul că, atunci când fotonii au trecut direct prin nor, fără a fi împrăștiați, au ajuns la destinație mult mai rapid decât ar fi fost normal. Timpul de staționare calculat pentru acești fotoni a indicat valori negative, ceea ce a condus la concluzia că aceștia ar fi părăsit norul înainte de a fi intrat în el.
Acest efect, cunoscut încă din anul 1993, a fost adesea considerat de mulți fizicieni ca o simplă iluzie optică, explicabilă prin faptul că doar porțiunea frontală a impulsului luminos ar fi traversat norul. Pentru a verifica această ipoteză și a elimina posibilitatea unei interpretări greșite, echipa, condusă de fizicienii Aephraim Steinberg și Howard Wiseman, a decis să investigheze direct interacțiunea cu atomii de rubidiu.
Măsurători slabe, rezultate uimitoare
Pentru a evita interferența prin măsurători precise, conform efectului Zeno cuantic, cercetătorii au utilizat o metodă numită „măsurători slabe”. Aceasta implică lansarea unui al doilea fascicul laser, mult mai slab, prin norul atomic și analiza unor variații microscopice ale fazei luminii pe parcursul a milioane de experimente repetate.
Rezultatele obținute prin aceste măsurători slabe au confirmat în mod categoric existența timpului negativ. Atomii de rubidiu au înregistrat ei înșiși un timp de staționare negativ, perfect sincronizat cu momentul sosirii fotonilor. Aceste valori nu pot fi explicate doar prin simpla filtrare a părții frontale a impulsului luminos, așa cum se credea anterior.
Implicații în fizica cuantică
Descoperirea subliniază că acest fenomen nu contravine legilor fundamentale ale fizicii și nu deschide, în niciun caz, calea către construcția unor mașini ale timpului. Cu toate acestea, experimentul confirmă că timpul negativ de staționare este un efect fizic real, demonstrabil și cu o influență palpabilă asupra materiei. Acesta adaugă un strat suplimentar de complexitate și fascinație lumii cuantice, arătând că intuiția noastră clasică despre timp și cauzalitate poate fi profund diferită de realitatea la scară microscopică.
Sursa: Descopera
