Odkrycie czasu ujemnego w świecie kwantowym – fizycy obserwują paradoksalne zjawisko

Kanadyjscy fizycy kwantowi dokonali przełomowego odkrycia, które rzuca nowe światło na nasze rozumienie fundamentalnej natury czasu. W badaniach opublikowanych na portalu arXiv, naukowcy opisali zaobserwowanie efektu „czasu ujemnego” podczas eksperymentów z fotonami – falowymi cząstkami światła.

Obserwacje wykazały, że fotony potrafią w pewnych okolicznościach „opuścić” materiał, zanim do niego dotrą. Oznacza to, że cząstki te spędzają ujemną ilość czasu, przechodząc przez chmurę schłodzonych atomów. Jest to zjawisko całkowicie sprzeczne z naszym codziennym doświadczeniem upływu czasu.

Odkrycie opiera się na eksperymentach badających interakcję światła i materii w procesie zwanym „wzbudzeniem atomowym”. Gdy fotony przechodzą przez ośrodek, są one absorbowane przez elektrony na orbitach atomów, które przechodzą na wyższe poziomy energetyczne. Następnie, gdy te wzbudzone elektrony wracają do stanu pierwotnego, uwalniają energię w postaci ponownie wyemitowanych fotonów. To wprowadza opóźnienie w obserwowanym czasie przejścia światła przez ośrodek.

Naukowcy postanowili zbadać to opóźnienie czasowe i sprawdzić, czy zależy ono od stanu samego fotonu – czy został on rozproszony i pochłonięty przez chmurę atomów, czy też przeszedł przez nią bez interakcji. Eksperymenty polegały na wystrzeliwaniu fotonów przez chmurę ultrazimnych atomów rubidu i mierzeniu powstałego stopnia wzbudzenia atomów.

Podczas testów pojawiły się dwie zaskakujące obserwacje. Po pierwsze, czasami fotony przechodziły przez chmurę w stanie nienaruszonym, ale atomy rubidu były nadal wzbudzone, jakby te fotony je zaabsorbowały. Po drugie, gdy fotony zostały zaabsorbowane, niemal natychmiast zostały ponownie wyemitowane – znacznie wcześniej, niż atomy rubidu powróciły do swojego pierwotnego stanu.

Według naukowców, efekt ten wynika z właściwości kwantowych fotonu, które występują w probabilistycznym przedziale wartości czasu. Ta nieostrość kwantowa może powodować, że cząstki opuszczają materiał, zanim do niego dotrą. Oznacza to, że w pewnych sytuacjach „zegar kwantowy” mierzący czas spędzony przez atomy w stanie wzbudzonym, może wskazywać cofanie się czasu, a nie jego upływ.

To odkrycie rzuca nowe światło na nasze rozumienie fundamentalnej natury czasu i otwiera drzwi do dalszych badań nad zjawiskami kwantowymi. Choć efekt „czasu ujemnego” może wydawać się paradoksalny, jest on kolejnym dowodem na to, jak niezwykły i nieprzewidywalny może być świat na poziomie kwantowym.

Reakcja

0%0Pozytywnie0%0Neutralnie 0%0Negatywnie

Twoje emocje

0%0Lubię to!

0%0Super0%0Ekscytujący 0%0Ciekawy0%0Smieszny0%0Smutny0%0Wściekły0%0Przerażony0%0Szokujący0%0Wzruszający0%0Rozczarowany0%0Zaskoczony

Co sądzisz?

0%0Prawda0%0Manipulacja0%0Fake news

0

0Ulub

Oryginalne źródło ZOBACZ