Фізики знайшли доказ існування "негативного часу": що це означає

Фізики давно знають, що іноді може здатися, що світло виходить з матеріалу перед тим, як увійти в нього. Цей ефект відкидають як ілюзію, спричинену тим, як хвилі спотворюються матерією.

Відео дня

Проте дослідники з Університету Торонто за допомогою інноваційних квантових експериментів кажуть, що вони можуть доказати, що "негативний час" – це не просто теоретична ідея. Він, мовляв, насправді існує у відчутному, фізичному сенсі і це заслуговує на детальніше вивчення, пише Phys.org.

Дослідники підкреслюють, що ці їхні результати підкреслюють особливу примху квантової механіки, а не радикальні зміни в нашому розумінні часу.

"Це важка річ, навіть для нас, щоб говорити про це з іншими фізиками. Нас весь час неправильно розуміють", – сказав професор Університету Торонто, який спеціалізується на експериментальній квантовій фізиці Ефраїм Стайнберг.

Лазерні експерименти

Багато років тому команда науковців почала досліджувати взаємодію між світлом і матерією.

Коли частинки світла або фотони проходять крізь атоми, деякі з них поглинаються атомами, а потім знову випромінюються. Ця взаємодія змінює атоми, тимчасово переводячи їх у стан з вищою енергією або "збуджений", перш ніж вони повернуться до нормального стану, кажуть вчені.

У дослідженні під керівництвом Даніели Ангуло, команда науковців вирішила виміряти, як довго ці атоми залишалися у своєму збудженому стані. І цей час виявився від’ємним, тобто тривалість була меншою за нуль.

Щоб візуалізувати цю концепцію, експерти радять уявити, що автомобілі в’їжджають у тунель. Перед експериментом фізики визнали, що хоча середній час входу тисячі автомобілів може бути, наприклад, опівдні, перші автомобілі можуть виїхати трохи раніше, скажімо, об 11:59 ранку. Цей результат раніше було відхилено як безглуздий.

Те, що продемонструвала Ангуло та її колеги, було схоже на вимірювання рівня чадного газу в тунелі після того, як з’явилися перші кілька автомобілів і виявили, що перед ними показання мають знак мінус.

Незмінна відносність

На оптимізацію експериментів вчені витратили понад два роки. Використовувані лазери необхідно було ретельно відкалібрувати, щоб уникнути спотворення результатів, кажуть дослідники.

"Ніхто не стверджує, що подорожі в часі можливі чи щось подорожувало назад у часі", – наголосила Ангуло та її колега Стейнберг.

За словами дослідників, їхні пояснення лежить у квантовій механіці. Замість дотримання фіксованого графіка для поглинання та повторного випромінювання, ці взаємодії відбуваються через спектр можливих тривалостей, деякі з яких суперечать повсякденній інтуїції.

Важливо, кажуть дослідники, що це не порушує теорію спеціальної відносності Ейнштейна, яка наказує, що ніщо не може подорожувати швидше за світло. Ці фотони не несли інформації, обходячи будь-які космічні обмеження швидкості.

Відкриття

Концепція "негативного часу" викликала як захоплення, так і скептицизм, у деяких вчених.

Німецька фізикиня Сабіна Хоссенфельдер розкритикувала роботу у відео на YouTube, яке переглянули понад 250 000 людей, зазначивши: "Негативний час у цьому експерименті не має нічого спільного з плином часу – це просто спосіб описати, як подорожують фотони через середовище і як зміщуються їхні фази".

Ангуло та Стейнберг відповіли, що їхні дослідження усувають ключові прогалини в розумінні того, чому світло не завжди рухається з постійною швидкістю.

Проте Стайнберг зазначив, що жоден серйозний вчений не оскаржив результати експериментів. І додав, що хоча практичне застосування залишається невловимим, відкриття відкривають нові шляхи для дослідження квантових явищ.

OBOZ.UA раніше писав, що фізики навчилися передавати звук у вакуумі, але є проблема.

Тільки перевірена інформація у нас у Telegram-каналі OBOZ.UA та Viber. Не ведіться на фейки!