|
Обнаружен странный феномен отрицательного времени
|
|
|
|
Квантовая механика - странная штука, но даже для области науки, которая регулярно бросает вызов нашему традиционному пониманию реальности, последнее открытие особенно озадачивает. Исследователи утверждают, что они наблюдали фотоны, проявляющие особое поведение, которое они описали как "отрицательное время".
|
|
|
|
Это странное открытие, подробно описанное в исследовании, которое еще предстоит рецензировать, было сделано в результате эксперимента, в ходе которого фотоны попадали в облако атомов, охлажденных до температуры чуть выше абсолютного нуля. В тех случаях, когда фотоны проходили сквозь них, не взаимодействуя, исследователи обнаружили, что атомы все еще были возбуждены на короткое время, как если бы фотоны были поглощены и испущены повторно. Между тем, когда фотоны поглощались, они, казалось, появлялись снова еще до того, как атомы успевали возбудиться.
|
|
|
|
"Отрицательная временная задержка может показаться парадоксальной, но это означает, что если бы вы построили "квантовые" часы для измерения того, сколько времени атомы проводят в возбужденном состоянии, стрелка часов при определенных обстоятельствах двигалась бы назад, а не вперед", - объяснил Джозайя Синклер из Университета Торонто для журнала Scientific American. Более ранние работы Синклера помогли заложить основу для этого исследования.
|
|
|
|
Итак, что же происходит на самом деле? Когда фотоны проходят через среду, подобную атомному облаку, они могут поглощаться, заставляя электроны атомов переходить на более высокий энергетический уровень (возбуждение). Затем атомы ослабляют возбуждение, повторно испуская энергию фотонов, что наблюдатели воспринимают как задержку прохождения света.
|
|
|
|
|
|
|
Исследователи были удивлены, обнаружив отсутствие единого мнения о том, что именно происходит с отдельными фотонами в процессе задержки, поэтому они провели эксперименты для дальнейшего изучения.
|
|
|
|
Основываясь на этих тестах, они полагают, что это явление можно объяснить странным квантовым эффектом, известным как "суперпозиция" – способностью квантовых частиц существовать в нескольких состояниях одновременно.
|
|
|
|
С точки зрения детектора, измеряющего путь фотонов, эта квантовая неопределенность позволяет фотонам регистрировать как положительные, так и отрицательные значения времени при прохождении через облако атомов. В этом контексте "отрицательное время", по-видимому, означает, что фотоны движутся быстрее, когда атомы возбуждены, по сравнению с тем, когда они остаются неактивными.
|
|
|
|
Хотя полученные результаты не меняют нашего более широкого понимания времени, они служат напоминанием о том, что реальность на квантовом уровне часто противоречит нашей повседневной интуиции.
|
|
|
|
В других недавних квантовых новостях физики предложили оригинальный детектор, который потенциально может позволить нам наблюдать гравитонные частицы, которые, как считается, переносят квантовые силы притяжения. В случае успеха этот прорыв может раскрыть некоторые из глубочайших тайн Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
