Experiment cuantic revoluționar. Ce este „timpul negativ” și de ce nu trebuie confundat cu călătoria în timp

O echipă de fizicieni de la Universitatea Toronto a făcut o serie de experimente, prin care, spun ei, au demonstrat că „timpul negativ” există într-un mod tangibil și fizic, nu doar teoretic. Rezultatele experimentelor, care nu au fost încă publicate într-un jurnal științific, au fost întâmpinate cu scepticism de o mare parte a comunității de cercetători, relatează Agerpres. 

„Este un subiect dificil, chiar şi pentru noi, cei care discutăm cu alţi fizicieni. Suntem înţeleşi greşit tot timpul”, a declarat pentru AFP Aefhraim Steinberg, profesor la Universitatea din Toronto, specializat în fizică cuantică experimentală.

Cercetătorii din Toronto spun că rezultatele experimentelor arată o particularitate bizară a mecanicii cuantice, mai degrabă decât o schimbare radicală în înţelegerea noastră a timpului.

Cum funcționează experimentele cu laser

Oamenii de ştiinţă ştiu de multă vreme că lumina pare uneori să iasă dintr-un material înainte de a intra în el. Efectul a fost considerat însă o iluzie ca urmare a distorsiunii undelor de către materie, însă echipa din Toronto a început să exploreze acum câţiva ani aceste interacţiuni.

Când particulele de lumină - sau fotonii - trec prin atomi, unele sunt absorbite şi ulterior reemise. Această interacţiune modifică atomii şi îi plasează temporar într-o stare mai energică sau „agitată", înainte de a reveni la normal.

În ultimele etape ale cercetării, sub îndrumarea Danielei Angulo, echipa a măsurat cât de mult rămân atomii în această stare de agitaţie. 

„Acest timp s-a dovedit a fi negativ", a explicat fiziciana, adică o durată mai mică de zero.

Oamenii de știință au explicat printr-o analogie: să ne imaginăm mai multe maşini care intră într-un tunel. În mod normal, prima mașină ar trebui să iasă din tunel, după ce a intrat. Însă, experimentul a arătat că unele mașini ieșeau din tunel înainte să intre, ceea ce a fost considerat lipsit de sens. 

Dar ceea ce au demonstrat Angulo şi colegii săi ar fi echivalentul cu a măsura nivelul de monoxid de carbon emis de vehicule în tunel după ieşirea primelor maşini - şi a constatat că valorile sunt negative.

„Timpul negativ” nu este o călătorie în timp

A fost nevoie de mai bine de doi ani pentru a optimiza experimentele, desfăşurate într-un laborator înţesat cu fire şi dispozitive învelite în aluminiu, în subsolul Universităţii din Toronto. Laserele folosite trebuiau calibrate cu grijă pentru a nu distorsiona rezultatele.

Dar nimeni nu revendică posibilitatea de a călători în timp, s-au grăbit să sublinieze cercetătorii.

 „Nu vrem să spunem că ceva a mers înapoi în timp. Este o interpretare greşită", subliniază Steinberg. 

Explicaţia constă în mecanica cuantică, cu particule care se comportă într-un mod neclar, probabilistic, mai degrabă decât să urmeze reguli stricte. Fără a respecta un „program fix" de absorbţie şi reemisie, interacţiunile au loc de-a lungul unui spectru de durate posibile, dintre care unele sfidează intuiţia.

Această descoperire nu afectează teoria relativităţii restrânse a lui Einstein, care afirmă că nimic nu se poate deplasa mai repede decât lumina.

O descoperire care creează divizări

Fiziciana germană Sabine Hossenfelder, care se numără printre sceptici, a criticat aceste lucrări într-un videoclip pe YouTube vizionat de peste 250.000 de oameni.

„Timpul negativ din această experienţă nu are nimic de-a face cu trecerea timpului. Este doar o modalitate de a descrie modul în care fotonii călătoresc printr-un mediu şi cum se schimbă fazele lor", a subliniat ea.

Daniela Angulo şi Aefhraim Steinberg au răspuns argumentând că cercetările lor umplu lacune cruciale, explicând de ce lumina nu călătoreşte întotdeauna cu o viteză constantă.

Steinberg a recunoscut că titlul provocator al articolului lor stârneşte controverse, dar insistă că niciun om de ştiinţă serios nu a pus sub semnul întrebării rezultatele experimentale.

Rezultatele deschid noi căi pentru explorarea fenomenelor cuantice - crede cercetătorul -, dar aplicaţiile practice sunt neclare. „Vom continua să ne gândim la asta, dar nu vreau să le dau oamenilor speranţe false", a adăugat Steinberg.