Ученые продемонстрировали «отрицательное время» в физическом смысле

23.12.2024 20:46:00 | iXBT.com

Группа исследователей из Университета Торонто заявила, что «отрицательное время» существует в физическом смысле, а не только как теоретическая концепция. Эти выводы, опубликованные на препринт-сервере arXiv, но ещё не прошедшие рецензирование в научном журнале, привлекли внимание и вызвали волну скептицизма мирового научного сообщества.

«Это сложный материал даже для обсуждения с другими физиками. Нас часто неправильно понимают», — сказал Эфраим Штайнберг, профессор экспериментальной квантовой физики Университета Торонто. Хотя термин «отрицательное время» может звучать как концепция из научной фантастики, Штайнберг защищает его использование, надеясь, что это вызовет более глубокие дискуссии об аспектах квантовой физики.

Команда начала изучать взаимодействия между светом и материей несколько лет назад. Когда фотоны проходят через атомы, некоторые из них поглощаются атомами и позже повторно излучаются. Это взаимодействие изменяет атомы, временно переводя их в состояние с более высокой энергией (возбуждённое состояние), прежде чем они вернутся в «нормальное» состояние.

В исследовании под руководством Даниэлы Ангуло команда поставила цель измерить, как долго эти атомы остаются в возбуждённом состоянии. «Это время оказалось отрицательным», — объяснил Штайнберг. Подобный результат ранее считался бессмысленным.

Источник: DALL-E

Эксперименты заняли более двух лет: используемые лазеры должны были быть тщательно откалиброваны, чтобы избежать искажения результатов.

Тем не менее, Штайнберг и Ангуло поспешили уточнить: никто не утверждает, что путешествие во времени возможно. «Мы не хотим сказать, что что-то перемещалось назад во времени. Это неправильное толкование», — сказал Штайнберг.

Объяснение кроется в квантовой механике, где фотоны ведут себя «вероятностным образом», а не следуют «строгим правилам». Вместо того, чтобы придерживаться фиксированной временной шкалы для поглощения и повторного излучения, эти взаимодействия происходят в спектре возможных продолжительностей, некоторые из которых противоречат обычной интуиции.

По словам исследователей, это не нарушает теорию специальной относительности Эйнштейна, которая гласит, что ничто не может двигаться быстрее света.

Источник: University of Toronto

Концепция «отрицательного времени» вызвала как принятие, так и скептицизм со стороны представителей научного сообщества. Немецкий теоретический физик Сабина Хоссенфельдер раскритиковала работу в видео, которое посмотрели более 250 000 человек, отметив: «Отрицательное время в этом эксперименте не имеет ничего общего с течением времени — это просто способ описать, как фотоны путешествуют через среду и как смещаются их фазы».

Ангуло и Штайнберг возразили, заявив, что их исследование затрагивает важные пробелы в понимании того, почему свет не всегда движется с постоянной скоростью. Штайнберг признал противоречия, окружающие провокационный заголовок их статьи, но отметил, что ни один серьёзный ученый не оспаривал экспериментальные результаты.

Подробнее