دانشمندان شواهدی از زمان منفی به دست آوردند

دانشمندان از مدت‌ها قبل می‌دانستند که نور گاهی اوقات می‌تواند قبل از ورود به یک ماده از آن خارج شود؛ اما این اثر اغلب به عنوان یک توهم نوری ناشی از اعوجاج [کژی] امواج توسط ماده، نادیده گرفته می‌شود.

 اما این بار پژوهشگران دانشگاه تورنتو، از طریق آزمایش‌های کوانتومی نوآورانه شواهدی ارائه دادند که «زمان منفی» فقط یک ایده تئوریک نیست؛ بلکه یک پدیده فیزیکی مملوس و قابل اندازه‌گیری است که نیاز به بررسی بیشتر دارد.

اگرچه که یافته‌های این فیزیکدانان هنوز در هیچ مجله معتبر علمی منتشر نشده، اما تا همین مرحله از آزمایش‌ها نیز توجه و شک توامان دانشمندان و علاقه‌مندان در سراسر جهان را به خود جلب کرده است.

اِفرایم اشتاینبرگ، استاد فیزیک کوانتوم تجربی در دانشگاه تورنتو اذعان کرد که «این موضوع حتی برای ما نیز که با فیزیکدانان دیگر صحبت می‌کنیم یک بحث چالش‌برانگیز و دشوار است، و ما همیشه دچار سوءتفاهم می‌شویم.»

این محققان تاکید کردند که این نتایج گیج‌کننده، بیش از آن که یک تغییر اساسی در درک ما از زمان ایجاد کرده باشد، در واقع بیشتر یک خصلت عجیب مکانیک کوانتومی را برجسته می‌کند.

اگرچه که اصطلاح «زمان منفی» ممکن است شبیه مفاهیم برآمده از داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، اما آقای اشتاینبرگ از کاربرد این اصطلاح دفاع کرد و امیدوار است که جرقه بحث‌های عمیق‌تری را در مورد اسرار فیزیک کوانتومی بزند.

این گروه تحقیقاتی چندین سال پیش بررسی برهمکنش‌های بین نور و ماده را آغاز کردند.

وقتی ذرات نور یا فوتون‌ها از اتم‌ها عبور می‌کنند، برخی توسط اتم‌ها جذب می‌شوند و بعداً دوباره گسیل می‌شوند. این فعل و انفعال اتم‌ها را تغییر می‌دهد و باعث می‌شوند اتم ها قبل از بازگشت به حالت عادی خود وارد یک حالت با انرژی بالاتر یا «برانگیخته» شوند.

این گروه تحقیقاتی با هدف اندازه‌گیری مدت زمانی که این اتم‌ها در حالت برانگیخته خود باقی می‌مانند، تحت رهبری دانیلا آنگولو  تشکیل شد.

آقای اشتاینبرگ توضیح داد که «آن مدت زمانی که اندازه‌گیری کردیم، منفی از آب در آمد» یعنی به معنای واقعی کلمه آن مدت زمان کمتر از صفر بود.

برای تجسم این مفهوم، خودرو‌هایی را تصور کنید که وارد یک تونل می‌شوند. منتهی فیزیک‌دانان از مدت‌ها پیش از این آزمایش، ‌به این نکته رسیده بودند که اگر فرض بگیریم که میانگین زمان ورود هزار خودرور به داخل یک تونل ممکن است مثلاً ظهر باشد، اما اولین خودرو‌ها ممکن است کمی زودتر از آن، مثلاً ۱۱:۵۹از تونل خارج شوند.

اما چیزی که خانم آنگولو و همکارانش اثبات کردند شبیه اندازه‌گیری سطح مونوکسید کربن در این تونل پس از ورود چند خودروی اول بود و متوجه شدند که باید جلوی اعداد و ارقام به دست آمده، یک علامت منفی قرار دهند.