V najnovšej vedeckej štúdii vedci z University of Toronto tvrdia, že pozorovali fotóny, ktoré opustili materiál ešte skôr, než doň vstúpili. Tento experiment naznačuje existenciu takzvaného „negatívneho času“, čo je fenomén, ktorý sme doteraz považovali za nemožný. O zaujímavej téme informuje portál Interesting Engineering.

Môže sa fotón pohybovať späť v čase?

Predstav si, že by si mohol vyjsť z miestnosti skôr, než do nej vstúpiš. Znie to ako niečo z oblasti sci-fi, no vo svete fotónov by to mohlo byť reálne. V štúdii vedcov z University of Toronto, ktorí skúmali interakciu svetla a hmoty, pozorovali fotóny, ktoré zdanlivo prechádzali cez materiál ešte skôr, ako do neho vstúpili.

Podľa Josiaha Sinclaira, výskumníka z MIT, ktorý spolupracoval s tímom, tento jav „negatívneho časového oneskorenia“ spôsobuje, že ak by sme použili kvantové hodiny na meranie času, ktorý strávia atómy v excitovanom stave, ručička hodín by sa mohla pohybovať späť namiesto dopredu.

Pixabay

Ako došlo k pozorovaniu negatívneho času

Vedci študovali fenomén známy ako excitácia atómov, pri ktorom elektróny absorbujú energiu zo svetla a presunú sa na vyššiu energetickú úroveň. Tento proces však nie je trvalý a elektróny sa čoskoro vracajú späť na svoju pôvodnú úroveň, pričom uvoľnia fotóny. V dôsledku tohto procesu vzniká časové oneskorenie, ktoré spôsobuje, že svetlu trvá dlhšie, kým prejde cez materiál.

Tím vedcov uskutočnil experiment, v ktorom smerovali fotóny do extrémne chladných atómov rubídia, aby študovali tento časový posun. K ich prekvapeniu však niektoré fotóny prešli cez atómy rýchlejšie, ako by umožňoval samotný proces excitácie, čo viedlo k pozorovaniu negatívneho tranzitného času.

„Znie to šialene, viem. Trvalo to pozitívne množstvo času, no náš experiment ukázal, že fotóny môžu spôsobiť, že atómy strávia v excitovanom stave negatívne množstvo času!“ vyjadril sa Aephraim Steinberg, kvantový fyzik z University of Toronto.

Ako negatívny čas ovplyvňuje fyziku (a nás)

Experiment bol náročný a vyžadoval si prácu s extrémne chladnými atómami rubídia, pričom celý aparát bol vo vývoji tri roky. Hoci fotóny v tomto experimente nepreukázali žiadnu informáciu o povahe času ako takého, výsledky naznačujú, že negatívne hodnoty, ako je časové oneskorenie, majú v kvantovej fyzike väčší význam, než sa pôvodne predpokladalo.

Pre bežný život však tento objav neznamená, že by sme čoskoro mohli začať cestovať späť v čase. Fenomén negatívneho času však neprotirečí špeciálnej teórii relativity. Je však fascinujúcim príspevkom k nášmu porozumeniu kvantového sveta, kde sa pravidlá známe z klasickej fyziky často lámu.