به گزارش بازتاب آنلاین، در این تحقیق دانشمندان با استفاده از آزمایش های دقیق و پیچیده کوانتومی نشان داده اند که برخی از ذرات نور (فوتون) می توانند به گونه ای رفتار کنند که گویی ماده ای را قبل از ورود به آن ترک کرده اند. چنین رفتاری نه تنها ذهن دانشمندان را به چالش کشیده است، بلکه مرزهای درک ما از زمان را نیز بازتعریف کرده است.
به گفته یک پزشک، محققان تورنتو برهمکنش فوتون ها با اتم ها را با استفاده از لیزرهای پیشرفته و دستگاه های حساس مطالعه کرده اند. در این آزمایش‌ها، فوتون‌ها هنگام عبور از ماده توسط اتم‌ها جذب می‌شوند و سپس دوباره گسیل می‌شوند. این فرآیند باعث می‌شود اتم‌ها به حالت انرژی بالاتر منتقل شوند یا «تحریک» شوند.
سوال اصلی تحقیق این بود: این حالت هیجان زده چقدر طول می کشد؟ پاسخ او تعجب آور بود: زمان کمتر از صفر یا “زمان منفی”.
چگونه می توان زمان منفی را درک کرد؟
برای توضیح ساده این مفهوم می توان از یک مثال معروف استفاده کرد. فرض کنید گروهی از ماشین ها وارد یک تونل می شوند. میانگین زمان ورود شما می تواند 12 ظهر باشد. با این حال، به نظر می رسد برخی از خودروها زودتر از ورود تونل را ترک می کنند. به عنوان مثال، 11:59 صبح.
در گذشته، چنین نتایجی به عنوان خطاهای اندازه گیری در نظر گرفته می شد، اما تحقیقات جدید نشان داده است که این پدیده ها ممکن است بخشی از رفتار طبیعی سیستم های کوانتومی باشند. یکی یکی از نگرانی های اصلی پس از این کشف، احتمال نقض قوانین شناخته شده فیزیک، به ویژه نظریه نسبیت خاص اینشتین بود. طبق این نظریه هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند.
با این حال، دانشمندان تاکید کردند که نتایج این تحقیق به هیچ وجه حاکی از سفر به گذشته یا نقض مرزهای فیزیکی نیست. آنها توضیح می دهند که این رفتار فوتون ها به دلیل ماهیت احتمالی مکانیک کوانتومی است که با درک شهودی ما از زمان و مکان متفاوت است.
به عبارت دیگر، در این آزمایش ها هیچ اطلاعاتی منتقل نمی شود و فوتون ها قوانین سرعت نور را نقض نمی کنند. این نتایج به سادگی پیچیدگی و ویژگی های منحصر به فرد دنیای کوانتومی را منعکس می کند.
واکنش های علمی؛ تحسین یا شک؟
این کشف بحث برانگیز به واکنش های متفاوتی از سوی فیزیکدانان منجر شده است. سابین هوسنفلدر، فیزیکدان نظری آلمانی، در یک بررسی توضیح داد که این مفهوم صرفاً توصیفی ریاضی از تغییر فاز فوتون ها است و به معنای تغییر واقعی در زمان نیست.
با این حال، اشتاینبرگ و آنگولو، ناظران این مطالعه، بر اهمیت نتایج خود تأکید دارند. آنها بر این باورند که این تحقیق شکاف های موجود در درک ما از نحوه رفتار نور در محیط های مختلف را پر می کند و به سوالات اساسی در حال حاضر پاسخ می دهد.
اگرچه این تحقیق هنوز کاربرد عملی مشخصی پیدا نکرده است، اما محققان امیدوارند که مطالعه بیشتر این پدیده بتواند به پیشرفت هایی در زمینه هایی مانند فناوری های کوانتومی، ارتباطات نوری و محاسبات کوانتومی منجر شود. اشتاینبرگ می گوید: این یافته ها هنوز به مسیر روشنی برای کاربردهای عملی اشاره نمی کند، اما دریچه جدیدی را برای کشف پدیده های ناشناخته باز کرده است.
اگرچه کشف “زمان منفی” هنوز به همه جنبه ها پاسخ نداده است، اما این مطالعه توجه جامعه علمی را به مطالعه عمیق تر زمان و ساختار آن جلب کرده است. با پیشرفت تکنولوژی و توسعه ابزارهای دقیق تر، ممکن است به زودی بتوانیم به سوالات پیچیده تری در مورد زمان، مکان و ماهیت جهان پاسخ دهیم.
۵۸۸۵