Czas ujemny to “niemożliwa” koncepcja, która okazuje się realna. Naukowcy cofnęli wskazówkę zegara!

Scenariusz, w którym atomy spędzają w stanie wzbudzonym ujemną ilość czasu, może być bardziej prawdziwy niż sądziliśmy. Jest to konsekwencją eksperymentów przeprowadzonych niedawno przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto. 
Czas ujemny to “niemożliwa” koncepcja, która okazuje się realna. Naukowcy cofnęli wskazówkę zegara!

Co istotne, ich ustalenia zostały jak na razie zaprezentowane w formie preprintu, co oznacza, że artykuł czeka na przegląd ze strony naukowego świata. I choć koncepcja ujemnego opóźnienia czasowego może brzmi jak czyste science fiction, to wcale tak nie jest.  W praktyce oznacza to możliwość wystąpienia sytuacji, w której zegar mający mierzyć, ile czasu atomy spędzają w stanie wzbudzonym, wykaże ruch wskazówek nie do przodu, lecz w tył.

Czytaj też: Niesamowity przełom w kwantowej technologii! Naukowcy odkryli, jak przechowywać informacje w jądrze atomu

To z kolei rodzi potencjał pewnych zastosowań – istotniejszych, niż się do tej pory wydawało. Warto zarazem podkreślić, że nie chodzi o koncepcję rodem z filmów, w których pojawiał się motyw podróży w czasie, takich jak kultowy Powrót do przyszłości. Innymi słowy, naukowcy stojący za tym eksperymentem nie cofnęli czasu, ale i tak dokonali bardzo intrygujących obserwacji, które powinny zaprocentować w odniesieniu do zastosowań w dziedzinie optyki.

Koncepcja czasu ujemnego nie oznacza, że da się cofnąć czas. Wyniki eksperymentu pokazały natomiast osobliwe zachowanie atomów w stanie wzbudzonym

Aby zrozumieć, co dokładnie wydarzyło się w toku prowadzonych eksperymentów, wyobraźmy sobie wystrzelenie wiązki światła skierowanej na chmurę atomów. Atomy te, o ułamki stopnia cieplejsze od zera absolutnego, czyli najniższej możliwej temperatury występującej we wszechświecie, powinny wchodzić w interakcje z pojawiającym się światłem. Fotony podlegałyby wtedy absorpcji, by zostać ponownie wyemitowane, co generowałoby pewne opóźnienie.

W teorii takie opóźnienie mogłoby być… ujemne. Przekonali się o tym naukowcy z Ameryki Północnej, którzy w swoim eksperymencie wykorzystali światło o częstotliwości zbliżonej do częstotliwości rezonansu atomowego atomów w chmurze. W praktyce oznacza to, iż wzbudzone atomy potrzebują dużo czasu, aby uwolnić swój foton. Członkowie zespołu badawczego musieli się nieźle zdziwić, gdy zrozumieli, że takie opóźnienie było ujemne. 

Czytaj też: Błąd pomiarowy czy nowa fizyka? Sonda kosmiczna stawia naukę pod znakiem zapytania

Nie wskazuje to na możliwość odbywania podróży w czasie wstecz. Po prostu fotony nie doświadczają żadnego opóźnienia, lecz zostają wyemitowane zanim w ogóle będą pochłonięte. Z punktu widzenia człowieka cały fenomen zajmuje dodatnią ilość czasu, jednak w przypadku atomów ich pobyt w stanie wzbudzonym wydaje się ujemny czasowo. Czekamy na dalsze ustalenia w tej sprawie i ocenę dokonań autorów przez ich kolegów z zewnątrz.