Квантовые физики нашли доказательство существования «отрицательного времени»

Исследователи из Университета Торонто обнаружили, что так называемое «отрицательное время» — явление, в котором продолжительность временного отрезка оказывается меньше нуля, — имеет физическое проявление. Результаты, хотя и требуют проверки, вызвали как восторг, так и критику в научном сообществе.

Команда под руководством Даниэлы Ангуло изучала взаимодействие света и атомов. Когда фотоны — частицы света — проходят через атомы, они могут быть поглощены, а затем переизлучены, что временно переводит атомы в более высокоэнергетическое, или «возбуждённое», состояние. Учёные хотели измерить продолжительность этого процесса, но вместо положительных значений получили отрицательные — как будто атомы «вышли» из возбуждённого состояния раньше, чем вошли в него.

Для объяснения этого феномена исследователи провели аналогию со множеством автомобилей в тоннеле. Если замерить момент выезда первых машин, он может оказаться на минуту раньше момента их въезда. Подобное ранее считалось иллюзией, вызванной сдвигами фаз света, но эксперимент Ангуло показал, что это реальное явление.

Исследование заняло более двух лет, так как эксперименты потребовали тщательной настройки лазеров, чтобы избежать искажений. Результаты стали сенсацией, но их важно рассматривать в рамках квантовой механики. По словам профессора Аэфраима Стейнберга, «отрицательное время» не означает возможности путешествий во времени. Оно скорее отражает вероятностную природу взаимодействий частиц, которые не укладываются в привычное понимание причинно-следственных связей.

Критики, такие как немецкий физик Сабина Хоссенфелдер, утверждают, что это явление — лишь математический трюк для описания фазовых сдвигов фотонов. Тем не менее авторы исследования настаивают, что их работа помогает объяснить то, почему свет в определённых условиях ведёт себя нестандартно.

Учёные подчёркивают, что их открытие не нарушает теорию относительности Эйнштейна, так как фотоны, задействованные в эксперименте, не передавали информацию. Следовательно, законы физики остаются в силе.

Хотя практические применения эффекта пока неясны, исследование открывает новые перспективы в изучении квантовых процессов. По словам Стейнберга, это открытие — шаг к лучшему пониманию фундаментальных законов природы, что в будущем может привести к созданию революционных технологий.