„Neigiamas laikas“ egzistuoja, bet ar įmanoma keliauti laiku? Rado atsakymą ()
Fizikai laboratorijoje išmatavo „neigiamą laiką“. Rezultatai patvirtina anksčiau atmestus duomenis.
© recraft.ai (Free Tier Assets) | https://www.recraft.ai
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pasirodo, kvantinės dalelės gali elgtis labai keistai. Jų atvykimo laikas rodo, kad jos buvo kartu su kitomis dalelėmis neigiamą laiko tarpą. Ar tai reiškia, kad kelionė laiku yra įmanoma? Fizikai pateikia atsakymą.
Fotonų elgesys atomuose
Naujajame eksperimente fizikai naudojo fotonus, arba kvantines šviesos daleles, kad šie keliautų per rubidžio atomų debesį ir išbandytų seną eksperimentą su „neigiamu laiku“.
Rubidžio atomai yra rezonanse su fotonais, o tai reiškia, kad fotono energija gali būti laikinai perduota atomams atominio sužadinimo pavidalu.
Tai leidžia fotonui kurį laiką išbūti atomų debesyje, kol jis iš jo pasitraukia. Kad šis rezonansas būtų efektyvus, fotonas turi turėti tam tikrą energiją, atitinkančią energiją, reikalingą rubidžio atomui įjungti sužadintą būseną.
Tačiau pagal Heisenbergo neapibrėžtumo principą, jei fotono energija yra fiksuota, tai jo atvykimo laikas turi būti neapibrėžtas. Šviesos impulsas, kuris yra fotonas, turi būti ilgos trukmės. Tai reiškia, kad negalima tiksliai žinoti, kada fotonas patenka į atomų debesį, bet galima žinoti vidutinį jo patekimo laiką.
Neigiamas laikas
|
Jei fotonas nukreipiamas į atomų debesį, labiausiai tikėtina, kad jo energija bus perduota atomams, o tada fotonas išsisklaidys ir neištrūks.
Tačiau jei fotonas vis dėlto prasiskverbs, nutinka kažkas keisto. Remdamiesi vidutiniu laiku, per kurį fotonas patenka į atomų debesį, galime apskaičiuoti numatomą vidutinį laiką, per kurį jis pasiektų kitą debesies pusę, kai sklinda šviesos greičiu.
Pasirodo, fotonas atvyksta daug anksčiau. Tiesą sakant, jis atvyksta taip anksti, kad tikriausiai praleidžia neigiamą laiko tarpą debesies viduje, kad ištrūktų iš debesies prieš patekdamas į vidų.
Šis reiškinys pirmą kartą buvo atrastas dar 1993 m., tačiau fizikai dažniausiai nusprendė nevertinti šio neigiamo laiko rimtai.
Taip yra todėl, kad tik pats ilgos trukmės šviesos impulso priekinis kraštas praeina tiesiai pro atomų debesį, o likusi šviesos dalis yra išsklaidyta. Dėl to neišsklaidytas fotonas pasiekia anksčiau nei tikėtasi. Mokslininkai manė, kad neigiamas laikas yra matavimų artefaktas.
Naujo tyrimo autoriai teigia, kad norint patvirtinti neigiamą laiką, reikia nuolat matuoti atomus, fotonui sklindant per atomų debesį, kad būtų galima pamatyti, ar bet kuriuo momentu yra fotono energija.
Tačiau kvantinės fizikos matavimai neišvengiamai iškreipia matuojamą sistemą. Jei būtų galima tiksliai išmatuoti, ar bet kuriuo momentu atomuose yra fotonas, atomų sąveika su fotonu tokiu būdu būtų neįmanoma.
Ar tikrai įmanoma keliauti laiku?
Vietoj to, fizikai nusprendė atlikti netikslų, bet vis tiek labai tikslų matavimą. Jie nukreipė lazerio spindulį, nesusijusį su pavienio fotono impulsu, per atomų debesį ir išmatavo nedidelius šviesos fazės pokyčius spindulyje, kad pamatytų, ar atomai yra sužadinti.
Bet kuris vienas eksperimento etapas suteikia tik apytikslį supratimą apie tai, ar fotonas buvo atomuose, tačiau vidutiniai milijonų ėjimų rezultatai rodo tikslų laiką, kada fotonas buvo atomuose.
Paaiškėjo, kad fotono buvimo laikas, kai jis tiesiai praeina pro atomų debesį, yra lygiai lygus neigiamam laikui, kurį numato vidutinis fotonų atvykimo į atomų debesį laikas. Prieš šį eksperimentą niekas neįtarė, kad šie du laikai, išmatuoti visiškai skirtingais būdais, bus lygūs.
Ar tai reiškia, kad kelionės laiku yra įmanomos? Deja, mokslininkai teigia, kad ne. Eksperimento rezultatus visiškai paaiškina standartinė fizika. Tačiau eksperimentas parodė, kad neigiamas laikas nėra matavimų artefaktas ir iš tikrųjų egzistuoja.
![[ŽT] Ar žinote kaip šviesa pasiekia maksimalų greitį per 0 sekundžių?](/photo/202602/07/20/thumb_052990__Emanation.png)
