فیزیک کوانتوم

دانشمندان در یک دستاورد کم‌سابقه در حوزه فیزیک کوانتوم موفق شدند پدیده‌یی موسوم به «زمان منفی» را در شرایط آزمایشگاهی اندازه‌گیری کنند؛ نتیجه‌یی که درک ما از ماهیت زمان را به چالش می‌کشد.
در این آزمایش، پژوهشگران با شلیک فوتون‌ها به ابرهایی از اتم‌های روبیدیوم، مدت زمانی را بررسی کردند که ذرات نور در این محیط باقی می‌مانند؛ مفهومی که به آن «زمان اقامت» گفته می‌شود. اما نتایج فراتر از انتظار بود: در برخی شرایط، فوتون‌ها چنان سریع از این ابر عبور کردند که محاسبات نشان داد زمان حضور آنها در محیط، «منفی» بوده است؛ به‌عبارت دیگر، گویی پیش از ورود، از آن خارج شده‌اند.
برای رفع تردید درباره خطای احتمالی، محققان دانشگاه تورنتو از روشی موسوم به اندازه‌گیری ضعیف استفاده کردند؛ تکنیکی که امکان مشاهده سیستم‌های کوانتومی را بدون برهم زدن وضعیت آنها فراهم می‌کند. بررسی رفتار اتم‌ها نشان داد که آنها نیز «زمان منفی» را تأیید می‌کنند.
با وجود این یافته شگفت‌انگیز، پژوهشگران تأکید دارند که این پدیده به‌معنای امکان سفر در زمان یا نقض قانون علیت نیست. این رفتار تنها در مقیاس‌های بسیار کوچک و در چارچوب قوانین کوانتومی رخ می‌دهد و در دنیای روزمره قابل مشاهده نیست.
این مطالعه که نتایج آن در نشریه علمی Physical Review Letters منتشر شده، نشان می‌دهد که زمان در سطح کوانتومی لزوماً یک مسیر خطی و ثابت نیست، بلکه می‌تواند رفتارهایی پیچیده و غیرمنتظره از خود نشان دهد.