RW Space

Ученым давно известно, что иногда может казаться, что свет выходит из материала, прежде чем войти в него – эффект, который отвергается как иллюзия, вызванная тем, как волны искажаются материей.

Теперь исследователи из Университета Торонто с помощью инновационных квантовых экспериментов заявляют, что они продемонстрировали, что «отрицательное время» — это не просто теоретическая идея — оно существует в осязаемой форме. , физический смысл, заслуживающий более пристальное внимание.

Результаты, которые еще не опубликованы в рецензируемом журнале, привлекли внимание как мировых внимание и скептицизм.

Исследователи подчеркивают, что эти сбивающие с толку результаты подчеркивают своеобразную особенность квантовой механики, а не радикальный сдвиг в наше понимание времени.

«Это трудная вещь, даже для нас, чтобы говорить о ней с другими физиками. Нас все время неправильно понимают», — сказал Эфраим Стейнберг, профессор Университета Торонто, специализирующийся на экспериментальной квантовой физике.

Хотя термин «отрицательное время» может показаться концепцией, взятой из научной фантастики, Стейнберг защищает его использование, надеясь, что он вызовет более глубокие дискуссии о тайнах квантовой физики.

Лазерные эксперименты

Много лет назад команда начала исследовать взаимодействие света и материи.

Когда частицы света, или фотоны, проходят через атомы, некоторые из них поглощаются атомами, а затем повторно излучаются. Это взаимодействие изменяет атомы, временно переводя их в более высокоэнергетическое или «возбужденное» состояние, прежде чем они вернутся в нормальное состояние.

>

В исследовании, проведенном Даниэлой Ангуло, команда решила измерить, как долго эти атомы остаются в возбужденном состоянии. «Это время оказалось отрицательным», — объяснил Стейнберг, то есть продолжительность меньше нуля.

Чтобы визуализировать эту концепцию, представьте, что автомобили въезжают в туннель: перед экспериментом физики признали, что среднее время въезда для тысячи автомобилей может составлять, например, полдень. , первые машины могли бы выйти немного раньше, скажем, в 11:59. Ранее этот результат считался бессмысленным.

То, что продемонстрировали Ангуло и его коллеги, было сродни измерению уровня угарного газа в туннель после того, как выехали первые несколько машин, и обнаружили, что перед показаниями стоит знак минус.

Относительность нетронутыми

Эксперименты, проведенные в захламленной подвальной лаборатории, ощетинившейся проводами и устройствами в алюминиевой оболочке, потребовались более двух лет для оптимизации. Используемые лазеры должны были быть тщательно откалиброваны, чтобы избежать искажения результатов.

Тем не менее, Стейнберг и Ангуло быстры Внесу ясность: никто не утверждает, что путешествия во времени возможны. «Мы не хотим говорить, что что-то перенесено в прошлое», — сказал Стейнберг. «Это неверное толкование.»

Объяснение лежит в квантовой механике, где частицы, такие как фотоны, ведут себя нечетко, вероятностными способами, а не следовать строгим правилам.

Вместо того, чтобы придерживаться фиксированного графика освоения и при повторном излучении эти взаимодействия происходят в широком спектре возможных промежутков времени, некоторые из которых бросают вызов повседневной интуиции.

Крайне важно, говорят исследователи, это не нарушает специальную теорию относительности Эйнштейна, которая утверждает, что ничто не может двигаться быстрее света. Эти фотоны не несут никакой информации, обходя любые ограничения космической скорости.

Открытие, вызывающее разногласия

Концепция «негативного времени» вызвала как восхищение, так и скептицизм, особенно со стороны видных представителей научного сообщества.

Немецкий физик-теоретик Сабина Хоссенфельдер, например, раскритиковала работу в видеоролике на YouTube, просмотренном более чем 250 000 человек, отметив: «Отрицательное время в этом эксперименте не имеет ничего общего с течением времени – это просто способ описать, как фотоны перемещаются через среду и как смещаются их фазы.»

Angulo и Стейнберг возражали, утверждая, что их исследования устраняют серьезные пробелы в понимании того, почему свет не всегда распространяется с постоянной скоростью.

«Мы сделали свой выбор в отношении того, что, по нашему мнению, является плодотворным способом описания результатов», — сказал он, добавив, что, хотя практическое применение остается неуловимым, результаты открывают новые возможности для изучения квантовых явлений. .

«Я буду честен, у меня в настоящее время нет пути от того, что мы рассматривал заявки», — признался он. «Мы будем продолжать думать об этом, но я не хочу обнадеживать людей».

© Agence France-Presse