O echipă de cercetători a observat un „timp negativ”, în cadrul unor experimente cuantice

Conceptul de „timp negativ” stârneşte de multă vreme atât fascinaţie, cât şi scepticism în comunitatea ştiinţifică, dar o recentă descoperire a cercetătorilor de la Universitatea din Toronto a demonstrat că este mai mult decât o idee teoretică, relatează sâmbătă agenția de știri AFP, citată de Agerpres.

Aceştia au observat particule de lumină ieşind dintr-un material înainte de a intra în el şi au demonstrat, prin experimente cuantice inovatoare, că „timpul negativ” există într-un mod tangibil şi fizic.

Aceste rezultate derutante – care nu au fost încă publicate într-un jurnal ştiinţific – evidenţiază o particularitate bizară a mecanicii cuantice, mai degrabă decât o schimbare radicală în înţelegerea noastră a timpului, insistă cercetătorii.

„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.

Deşi expresia „timp negativ” pare venită direct din domeniul ştiinţifico-fantasticului, expertul apără utilizarea ei şi speră că va determina discuţii mai profunde despre misterele fizicii cuantice.

O durată mai mică de zero

Oamenii de ştiinţă ştiu de multă vreme că lumina pare uneori să iasă dintr-un material înainte de a intra în el, un efect considerat o iluzie ca urmare a distorsiunii undelor de către materie, iar 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 durata acestei stări de agitaţie. „Acest timp s-a dovedit a fi negativ”, a explicat fiziciana, adică o durată mai mică de zero.

Pentru a vizualiza acest concept, ne putem imagina maşini care intră într-un tunel: înainte de experiment, se accepta că, dacă, de exemplu, ora medie de intrare a unei mii de maşini ar fi la prânz, este posibil ca primele maşini să fi putut ieşi din tunel puţin mai devreme, la 11:59 – rezultat care era 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 constata că valorile sunt negative.

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”, subliniază Steinberg. „Este o interpretare greşită”.

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.