Un experiment cuantic surprinde: timpul „negativ” nu e doar o iluzie

Fotonii pot călători în timp, chiar și prin rubidiu?!

Un studiu recent, publicat în prestigioasa revistă Physical Review Letters, a adus în prim‑plan o descoperire care pare să sfideze intuiția noastră despre timp.

Cercetătorii au arătat că fotonii, particulele de lumină, pot traversa un mediu într-un mod atât de neobișnuit încât par să fi petrecut un „timp negativ” în interiorul său.

Experimentul a fost condus cu un nor dens de atomi de rubidiu. În mod obișnuit, când lumina lovește materia, energia fotonilor este absorbită temporar de atomi, care trec într-o stare de excitație.

Acest proces ar trebui să încetinească sau să „staționeze” fotonul pentru o scurtă perioadă, înainte ca acesta să își continue drumul.

Timp negativ pentru fotoni – o realitate sau o iluzie optică!

Însă, conform principiului de incertitudine al lui Heisenberg, pentru a obține o rezonanță eficientă, energia fotonului trebuie să fie bine definită, ceea ce implică un impuls luminos mai lung și o incertitudine privind momentul exact al intrării fotonului.

Când fotonii au trecut prin nor fără a fi împrăștiați, au ajuns la destinație mult mai devreme decât ar fi permis viteza luminii în condiții clasice.

Calculul timpului de staționare a arătat o valoare negativă, sugerând paradoxal că fotonul ar fi părăsit norul înainte de a fi pătruns în el.

Acest fenomen, cunoscut încă din 1993, a fost privit cu scepticism de mulți fizicieni, care l-au catalogat drept „iluzie optică”, explicabilă prin faptul că doar partea frontală a impulsului luminos ar fi traversat norul.

Fotonii, călători în timp, ne sfidează intuiția!

Echipa condusă de Aephraim Steinberg și Howard Wiseman a conceput o metodă inovatoare pentru a investiga direct atomii de rubidiu și a evita efectul Zeno cuantic, care ar bloca interacțiunea printr-o măsurare prea precisă. Au recurs la „măsurători slabe”: un fascicul laser secundar, de intensitate foarte redusă, a fost trimis prin nor, iar variațiile microscopice ale fazei luminii au fost înregistrate în peste un milion de repetări.

Rezultatele au confirmat existența timpului negativ de staționare.

Atomii înșiși au înregistrat un timp de staționare negativ, perfect aliniat cu valoarea sugerată de momentul sosirii fotonilor. Aceste valori, obținute prin măsurători slabe, nu pot fi explicate doar prin filtrarea părții frontale a impulsului, așa cum a susținut ScienceDaily.

Deși descoperirea nu contravine legilor fundamentale ale fizicii și nu deschide calea spre o mașină a timpului, ea dovedește că timpul negativ de staționare este un efect fizic real, cu o amprentă directă asupra materiei.