دانشمندان ادعا می کنند پس از مشاهده فوتون هایی که ماده را قبل از ورود به آن ترک می کنند، شواهدی از “زمان منفی” یافته اند.
به گزارش ایندیپندنت، گروهی از فیزیکدانان کوانتومی از دانشگاه تورنتو در کانادا پس از گذراندن هفت سال مطالعه روی رفتار فوتون ها – ذرات موجی نور – برای درک بهتر پدیده ای به نام برانگیختگی اتمی به این کشف دست یافتند.
در این پدیده، فوتون‌های جذب‌شده توسط ماده، قبل از خروج از ماده، به دلیل برهمکنش با اتم‌های موجود در ماده، یک تأخیر زمانی را تجربه می‌کنند – این به عنوان تاخیر گروهی نیز شناخته می‌شود.
برای درک بهتر این فرآیند، محققان آزمایشی را برای شلیک فوتون ها از میان ابری از اتم های فوق سرد و مشاهده برانگیختگی اتمی انجام دادند.
در کمال تعجب، مدت زمانی که طول کشید تا برخی فوتون‌ها از میان اتم‌ها عبور کنند، قبل از پایان برانگیختگی اتمی به پایان رسید و به فرآیند یک مقدار منفی داد و طوری به نظر برسد که گویی فوتون‌ها قبل از ورود به آن ماده را ترک کرده‌اند.
محققان خاطرنشان کردند: «این نتایج نشان می‌دهد که مقادیر منفی ثبت‌شده در زمان‌هایی مانند تأخیر گروهی، معنای فیزیکی بیشتری نسبت به تصور عمومی دارند».
جزئیات این نتایج در مطالعه ای با عنوان “شواهد تجربی مبنی بر اینکه یک فوتون می تواند زمان منفی را در ابری از اتم ها بگذراند” شرح داده شده است و در حال حاضر در انتظار تایید علمی هستند.
افرایم اشتاینبرگ، فیزیکدان کوانتومی تجربی در دانشگاه تورنتو، در X [توییتر سابق] نوشت: “زمان مثبت سپری شده است، اما مشاهدات تجربی ما مبنی بر اینکه فوتون ها می توانند به نظر برسد که اتم ها زمان منفی را در حالت هیجان زده سپری می کنند، منتشر شده است.”
جوزیا سینکلر از دانشگاه تورنتو در گفتگو با ساینتیفیک آمریکن گفت که گروه او از نتایج “کاملاً شگفت زده شده است”.
او می‌گوید: «تأخیر زمانی منفی ممکن است غیرمعمول به نظر برسد، اما به این معناست که اگر یک ساعت کوانتومی بسازید تا اندازه‌گیری کنید که اتم‌ها چه مدت در حالت برانگیخته باقی می‌مانند، در شرایط خاصی، ساعت به جای رو به جلو به سمت عقب حرکت می‌کند.»
اگرچه این یافته ها هیچ پیامد عملی برای درک ما از زمان ندارند، اما سوالاتی را در مورد تحقیقات قبلی در مورد فوتون ها و اپتیک ایجاد می کنند و در عین حال ماهیت مرموز قلمرو کوانتومی را آشکار می کنند.