Физики впервые зафиксировали "отрицательное время"
Физики из Университета Торонто показали, что фотоны, проходящие сквозь облако атомов рубидия, иногда как будто проводят внутри него отрицательное время - и это можно напрямую подтвердить, "спросив" сами атомы.
Как передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru, работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Атомы рубидия способны на время поглощать энергию фотона определенной частоты, переходя в возбужденное состояние, - фотон как бы "задерживается" в облаке, прежде чем высвободиться. Из-за принципа неопределенности точно определенная по энергии частица должна иметь смазанное во времени положение, поэтому момент входа фотона в облако известен лишь в среднем.
Если сравнить этот средний момент входа с фактическим временем прихода фотона на другую сторону облака, оказывается, что он приходит раньше, чем должен, - иногда настолько рано, что получается отрицательное время пребывания внутри. Эффект известен с эксперимента 1993 года, но физики долго считали его лишь артефактом: якобы сквозь облако проходит только самый ранний край длинного светового импульса, а остальная часть рассеивается.
Чтобы проверить, реален ли эффект, ученые придумали способ "спросить" сами атомы, сколько времени фотон провел среди них, не разрушив при этом сам эффект слишком точным измерением - иначе сработал бы квантовый эффект Зенона. Для этого через облако одновременно пропускали слабый лазерный луч, не связанный с самим фотоном, и по крошечным изменениям фазы этого луча оценивали, были ли атомы возбуждены.
Одно измерение дает лишь грубую оценку, но усреднение по миллионам повторов дало точный результат: отрицательное время, полученное таким "слабым измерением", в точности совпало с временем, вычисленным по среднему моменту прихода фотона - притом что этот результат уже нельзя объяснить рассеянием переднего края импульса.
Как подчеркивают авторы, полученный результат полностью укладывается в рамки стандартной физики и не означает, что удалось создать машину времени, однако впервые напрямую доказывает, что отрицательное время пребывания - не иллюзия, а измеримый физический эффект.
Заметили ошибку в тексте? Выберите текст и сообщите нам, нажав Ctrl + Enter на клавиатуре
