«زمان منفی» کشف شد؛ اتفاقی که در زمان «کمتر از صفر» رخ می‌دهد
به گفته دانشمندان دانشگاه تورنتو، «زمان منفی» که پیش‌تر به‌عنوان یک توهم در نظر گرفته می‌شد، اکنون از طریق مکانیک کوانتومی قابل اندازه‌گیری است. این کشف که با مفاهیم پیشین تضاد دارد، کنجکاوی و تردیدهایی را درباره ماهیت واقعی جهان کوانتومی برانگیخته است.
برای دهه‌ها، «زمان منفی» به‌عنوان مفهومی عجیب شناخته می‌شد که ناشی از انحرافات در نحوه تعامل امواج نوری با مواد است. اما آزمایش‌های جدید به رهبری «آفریم استاینبرگ» و «دانیلا آنگولو» این دیدگاه‌ها را به چالش کشیده‌اند. این پژوهش که در پیش‌انتشاری در سایت arXiv منتشر شده، بر نحوه تعامل فوتون‌ها با اتم‌ها تمرکز دارد.
دانشمندان مدت زمانی را که اتم‌ها نور را جذب کرده و سپس منتشر می‌کنند اندازه‌گیری کردند. به‌طرز شگفت‌انگیزی، برخی از این بازه‌های زمانی کمتر از صفر بودند. استاینبرگ توضیح می‌دهد که این نتایج به معنای امکان سفر در زمان یا نقض قوانین فیزیکی نیست. بلکه نشان می‌دهد که چگونه مکانیک کوانتومی پیوسته با شهود روزمره ما در تضاد است.
معمای کوانتومی: فوتون‌هایی که قوانین شناخته‌شده را نادیده می‌گیرند
آزمایش‌ها در آزمایشگاهی پر از لیزر، آینه و سیم انجام شد و رفتار فوتون‌ها به‌دقت بررسی شد. هنگامی که فوتون‌ها از یک ماده عبور می‌کنند، جذب و سپس منتشر می‌شوند و حالت اتم‌های درگیر به‌طور موقت تغییر می‌کند.
آنگولو و تیمش با تحلیل مدت زمان این تعامل‌ها دریافتند که برخی از این بازه‌ها فراتر از انتظارات معمول بود؛ گویی فوتون‌ها پیش از ورود کامل به ماده از آن خارج شده بودند. این پدیده برخلاف قوانین نسبیت خاص نیست، بلکه ویژگی احتمالاتی مکانیک کوانتومی را نشان می‌دهد که در آن زمان بیشتر شبیه یک مجموعه نتایج احتمالی رفتار می‌کند.
چالش‌ها و اختلاف نظرها در جامعه علمی
این کشف بحث‌های داغی را در جامعه علمی برانگیخته است. «سابینه هوسنفلدر»، فیزیکدان برجسته، مفهوم زمان منفی را گمراه‌کننده دانسته و آن را صرفاً به‌عنوان تغییر فاز در مسیر فوتون‌ها توصیف کرده است، نه خاصیتی از زمان.
اما استاینبرگ و آنگولو معتقدند که یافته‌های آن‌ها امکان‌های تازه‌ای را برای درک رفتار کوانتومی ارائه می‌دهد. گرچه هنوز کاربردهای عملی این کشف مشخص نیست، این نتایج می‌تواند راه را برای پیشرفت در زمینه‌هایی مانند محاسبات کوانتومی و ارتباطات باز کند.
مفهوم «زمان منفی» نگرش‌های مرسوم را به چالش می‌کشد و راه را برای اکتشافات بیشتر در مکانیک کوانتومی باز می‌کند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که چگونه فیزیک کوانتومی می‌تواند برخلاف عقل سلیم به نظر برسد و چگونه علم، بدون ترس از شکست، مرزهای جدیدی را کاوش می‌کند.
