Podle vědců z Torontské univerzity byl koncept „záporného času“, kdysi odsouvaný do oblasti teoretické fyziky, nyní změřen optikou kvantové mechaniky. Tento převratný objev zpochybňuje dosavadní předpoklady a vyvolává zajímavé otázky o povaze kvantové reality.
Po desetiletí byla myšlenka „negativního času“ považována za okrajový koncept, který byl často odmítán jako důsledek zkreslení interakce světelných vln s materiály. Nedávné experimenty, které provedli Aephraim Steinberg a Daniela Angulo, však poskytly podstatné důkazy, které tyto představy zpochybňují. Jejich výzkum, podrobně popsaný v článku na arXiv, se zaměřuje na interakci mezi fotony a atomy.
Při svých experimentech měřili dobu, po kterou atomy absorbují a následně vyzařují světlo, čímž je dočasně „excitují“. Překvapivě se ukázalo, že některé z těchto dob trvání jsou kratší než nula. Steinberg upřesnil, že tyto výsledky neznamenají možnost cestování v čase ani porušení fyzikálních zákonů, jak je chápeme.
Quantum Physicists at University of Toronto Observe “Negative Time” in Photon Experiment
In a groundbreaking study, a team of quantum physicists from the University of Toronto has reported experimental evidence suggesting that photons may exhibit behavior akin to "negative time"… pic.twitter.com/W0OmX0HjIl— Micheal Landry (@MyKey00110000) June 18, 2025Související článek
Místo toho ilustrují, jak kvantová mechanika často odporuje každodenní intuici. „Je to složitá věc, dokonce i pro nás, abychom o ní diskutovali s ostatními fyziky,“ připustil Steinberg. Termín „záporný čas“ se stal měřítkem, podle kterého lze poměřovat zvláštnosti jejich pozorování, což vyvolává smysluplné debaty o složitostech kvantových jevů.
Fotony v laboratorních testech se nechovají dle očekávání
Experimenty byly prováděny ve sklepní laboratoři plné laserů, zrcadel a drátů a jejich cílem bylo přesně změřit chování fotonů. Při průchodu fotonů materiálem dochází k jejich absorpci a emisi, což na okamžik změní stav příslušných atomů.
Analýzou doby trvání interakce Angulův tým pozoroval intervaly, které se vymykaly očekávání; zdálo se, jako by fotony opouštěly materiál dříve, než do něj zcela vstoupily. Tento rozpor neporušuje principy speciální teorie relativity, která říká, že nic se nemůže pohybovat rychleji než světlo.
Místo toho zdůrazňuje pravděpodobnostní povahu kvantové mechaniky, kde se čas chová spíše jako soubor potenciálních výsledků. Studie zdůrazňují přirozenou neurčitost částic, jako jsou fotony, které mohou existovat ve více stavech současně, což vytváří scénáře, které zpochybňují lineární časové linie.
Navzdory skepsi z některých stran si tým Torontské univerzity za svými zjištěními stojí. „Naše data jsou spolehlivá,“ tvrdí Steinberg. „Nesnažíme se přepisovat fyziku,“ dodal. „Zdůrazňujeme zvláštnosti kvantových měření a jejich odchylky od klasických očekávání.“
Záporný čas vyvolává kontroverze
Objev rozpoutal ve vědecké komunitě vášnivé diskuse. Významná fyzička Sabine Hossenfelderová kritizovala termín „záporný čas“ jako zavádějící a naznačovala, že představuje pouze fázové posuny v drahách fotonů, nikoliv základní vlastnost času.
Její kritika, sdílená v hojně sledovaném videu na YouTube, podtrhuje rozporuplnou povahu tohoto pojmu. Steinberg a Angulo však zůstávají neomluvitelní. Tvrdí, že zjednodušená vysvětlení nedokážou zachytit skutečnou rozmanitost jejich pozorování, která mohou nabídnout nové poznatky o kvantovém chování.
Přestože praktické využití může být vzdálené, výzkum poskytuje cenné poznatky o interakcích světla a hmoty, které mohou potenciálně ovlivnit obory, jako je kvantová výpočetní technika a telekomunikace. „Při oznamování výsledků jsme pečlivě volili slova,“ poznamenal Steinberg. „Data hovoří sama za sebe a my jsme otevřeni upřesňování našich interpretací, jakmile jim hlouběji porozumíme.“
Termín „negativní čas“ zpochybňuje konvenční myšlení a vyzývá k dalšímu zkoumání. Ačkoli praktické aplikace se možná hned tak nedočkáme, tyto experimenty nabízejí hlubší vhled do kvantových jevů. Tento objev je příkladem toho, jak kvantová fyzika může popírat zdravý rozum a ukazuje ochotu vědecké komunity zkoumat neprobádaná území.