Отрицателно време: Физици надникнаха отвъд хоризонта на обичайната реалност

Физици от Университета в Торонто за първи път доказаха експериментално „отрицателното време“. Това, което преди се смяташе, че е просто изкривяване на светлинните вълни при преминаването им през материята сега е наблюдавано в лабораторни условия.

„Дори на физиците им е трудно да разберат същността на нашите експерименти. Често ни тълкуват погрешно.“

признава професорът по квантова физика Ефраим Щайнберг

Преди няколко години научен екип си поставя за цел да проучи как светлината взаимодейства с материята. Физиците наблюдавали как фотоните проникват в атомите и временно повишават енергийното им ниво. Когато атомите поглъщат и след това излъчват отново фотони, те за кратко преминават във възбудено състояние, преди да се върнат в нормално. Екипът, ръководен от Даниела Ангуло реши да разбере колко дълго атомите остават във възбудено състояние. Това, което инструментите им показаха беше изумително – времето беше отрицателно.

За да обяснят този парадокс, физиците използват аналогията с автомобилен тунел. Представете си: 1000 автомобила влизат в него точно на обяд, но някои от тях вече могат да излязат по това време, например в 11:59. Развивайки тази метафора, учените предлагат да се измерва съдържанието на въглероден оксид, след като първите коли напуснат тунела. Според тяхната логика устройствата трябва да показват отрицателни стойности. Преди това подобни ефекти се обясняваха с грешки при измерването.

Всички експерименти се провеждали в лаборатория в мазе сред заплетените кабели и сложно оборудване. Всяко устройство, увито в алуминиево фолио изисквало перфектна настройка. На учените им отнело повече от две години, за да калибрират правилно лазерите и да получат чисти резултати.

Експериментите не нарушават теорията на относителността на Айнщайн: фотоните не носят информация, така че те са успели да заобиколят светлинната бариера. Всички необичайни ефекти се обясняват със законите на квантовата механика, където частиците се подчиняват на теорията на вероятностите. В квантовия свят фотоните не следват обичайните правила за поглъщане и излъчване. От гледна точка на класическата физика подобни явления изглеждат невъзможни.

Откритието на канадските физици разтърси научния свят. Много авторитетни учени се отнесоха скептично към резултатите, което породи разгорещени дебати.

Германският физик-теоретик Сабине Хосенфелдер отправи критики в своето видео, което е гледано от над 250 000 души. Тя смята, че „отрицателното време“ е само характеристика на движението на фотоните в средата и техните фазови измествания, но докато интерпретацията е спорна, никой не оспорва валидността на самите експериментални данни.

Професор Щайнберг откровено признава: все още не е ясно къде тяхното откритие може да се приложи на практика, но тези експерименти ще помогнат за по-нататъшното изследване на квантовите явления и фундаменталните свойства на материята.