Ученые обнаружили новое странное явление в мире квантовой физики: фотоны могут проходить через облако атомов быстрее, чем обычно, и даже выходить из него до того, как попадут туда. Это открытие стало доказательством существования отрицательного времени. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.
Исследователи провели серию экспериментов, в которых фотоны направлялись через облако охлаждённых атомов при температуре, близкой к абсолютному нулю. В некоторых случаях фотоны не поглощались атомами, но последние всё равно оставались возбуждёнными, как если бы столкновение произошло. А когда атомы поглощали фотоны, свет не задерживался и даже выходил раньше, чем ожидалось.
Это явление объясняют квантовыми эффектами, такими как суперпозиция, когда частицы могут находиться одновременно в нескольких состояниях. Физики подчеркнули, что хотя отрицательное время кажется парадоксом, оно не нарушает причинно-следственные связи, поскольку фотоны не переносят информацию. Новые данные могут изменить представления о времени, особенно в области оптики, но не противоречат общим законам физики.
Отрицательное время — это гипотетическое или экспериментально зафиксированное явление, при котором событие может происходить так, словно оно произошло до его физического начала. В контексте квантовой физики, отрицательное время не означает, что что-то буквально движется назад во времени, а указывает на сложные взаимодействия между частицами, в которых время может вести себя нелинейно.
В квантовом мире, где действуют необычные законы (суперпозиция, квантовая запутанность и неопределенность), время может проявляться нестандартно. Например, в экспериментах с фотонами (частицами света), когда они проходят через облако атомов, их взаимодействие может создавать эффект, будто частица покидает атомное облако до того, как она войдёт туда. Это наблюдают благодаря тому, что фотоны могут существовать в нескольких состояниях одновременно (суперпозиция) и нести эффект мгновенного возбуждения атомов, даже если они сами не были поглощены.
Отрицательное время — это следствие этих квантовых явлений, а не нарушение законов физики, так как оно не приводит к нарушению причинно-следственных связей. Оно важно для понимания квантовой механики и изучения поведения частиц в таких условиях.
Читать далее:
Google меняет работу Gmail: кого затронут изменения
Формирование молекул воды впервые наблюдали в наномасштабе
«Хаббл» увидел, как поток плазмы из черной дыры «взрывает» звезды на своем пути