Fyzici zmerali záporný čas. Nie je to sci-fi

Fyzici v laboratóriu namerali jav, ktorý znie ako trik s časom: fotón sa správal, akoby v oblaku atómov strávil záporný čas.

Tím okolo University of Toronto skúmal fotóny, teda častice svetla, ktoré prechádzali cez oblak atómov rubídia. Za bežných okolností by sa dalo čakať, že fotón do oblaku vstúpi, krátko v ňom „pobudne“ ako excitácia atómov a potom vyjde von. Lenže v kvantovej fyzike sa veci často správajú tak, akoby si z bežnej logiky nič nerobili.

Keď fotón prešiel oblakom bez rozptýlenia, jeho priemerný čas príchodu naznačoval niečo absurdné: akoby vyšiel skôr, než do prostredia vstúpil. Tento jav bol známy už desaťročia, no mnohí fyzici ho brali skôr ako dôsledok práce s dlhým svetelným pulzom, nie ako niečo, čo by sa dalo priamo prisúdiť atómom.

Ako sa dá v kvantovej fyzike pýtať fotónov a atómov na ich „minulosť“? Prednáška približuje slabé merania, ktoré stoja aj za novým experimentom so záporným časom.

Nový experiment, publikovaný v časopise Physical Review Letters, však išiel ďalej. Vedci použili veľmi slabé meranie: cez oblak poslali ďalší laserový lúč a sledovali drobné zmeny jeho fázy, aby zistili, či boli atómy počas prechodu fotónu excitované. Jedno meranie by nestačilo, preto výsledok získali spriemerovaním miliónov pokusov.

A práve tam prišlo prekvapenie. Slabé meranie ukázalo rovnaký záporný čas, aký naznačoval skorší príchod fotónu. Neznamená to cestovanie do minulosti ani stroj času. Experiment je podľa autorov vysvetliteľný štandardnou kvantovou fyzikou. No ukazuje, že „záporný čas“ nie je len optický klam v údajoch, ale merateľný kvantový efekt v atómoch.

Inými slovami, svetlo opäť pripomenulo vedcom nepríjemnú vec: aj keď rovnice fungujú, realita v mikrosvete sa stále vie tváriť, akoby poznala pravidlá, ktoré nám ešte úplne nedošli.