To φαινόμενο ακούγεται εντελώς παράλογο. Ότι το φως μπορεί μερικές φορές να φαίνεται ότι εξέρχεται από ένα υλικό πριν εισέλθει σε αυτό. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που απορρίπτεται ως ψευδαίσθηση και αποδίδεται στον τρόπο με τον οποίο τα κύματα διασκορπίζονται από την ύλη.
Πριν από μερικούς μήνες, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο ανακοίνωσαν τα πειραματικά τους αποτελέσματα, σύμφωνα με τα οποία ο «αρνητικός χρόνος» δεν είναι απλώς μια θεωρητική ιδέα, αλλά αλλά είναι μια απτή φυσική έννοια, που αξίζει να εξεταστεί πιο προσεκτικά.
Η εργασία των ερευνητών D. Angulo, A. Steinberg et al παρότι δεν έχει δημοσιευθεί ακόμα σε περιοδικό με κριτές, προσέλκυσε την προσοχή και την κριτική της επιστημονικής κοινότητας, αλλά και του ευρύτερου κοινού που γοητεύεται από την επιστημονική φαντασία. Οι ερευνητές τονίζουν ότι αυτά τα περίπλοκα αποτελέσματα υπογραμμίζουν μια περίεργη ιδιορρυθμία της κβαντικής μηχανικής παρά μια ριζική αλλαγή στην κατανόησή μας για τον χρόνο.
Ενώ ο όρος «αρνητικός χρόνος» μπορεί να ακούγεται σαν μια έννοια που βγήκε από
την επιστημονική φαντασία, ο Steinberg υπερασπίζεται τη χρήση του, ελπίζοντας ότι θα πυροδοτήσει βαθύτερες συζητήσεις σχετικά με τα μυστήρια της κβαντικής φυσικής.
Πριν από χρόνια, η ερευνητική ομάδα των Angulo et al άρχισε να εξερευνά τις αλληλεπιδράσεις του φωτός με την ύλη. Όταν τα σωματίδια του φωτός (ή φωτόνια), προσπίπτουν στα άτομα της ύλης, μερικά απορροφώνται και λίγο μετά επαν-εκπέμπονται. Αυτή η αλληλεπίδραση διεγείρει προσωρινά τα άτομα προς μια ενεργειακή κατάσταση υψηλότερης ενέργειας και στη συνέχεια επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση επαν-εκπέμποντας το φωτόνιο.
Η ερευνητική ομάδα μέτρησε το χρονικό διάστημα που τα άτομα παρέμειναν στη διεγερμένη τους κατάσταση. Σύμφωνα με τον Steinberg, ο χρόνος αυτός αποδείχτηκε αρνητικός – εννοώντας μια χρονική διάρκεια μικρότερη από το μηδέν.
Για να οπτικοποιήσετε αυτήν την ιδέα, φανταστείτε τα αυτοκίνητα να εισέρχονται σε μια σήραγγα: πριν από το πείραμα, οι φυσικοί αναγνώρισαν ότι ενώ ο μέσος χρόνος εισόδου για χίλια αυτοκίνητα μπορεί να είναι, για παράδειγμα, 12:00 το μεσημέρι, τα πρώτα αυτοκίνητα θα μπορούσαν να βγουν λίγο νωρίτερα, ας πούμε 11:59 π.μ. Αν και αυτό το αποτέλεσμα είχε απορριφθεί στο παρελθόν ως παράλογο, σε παρόμοιο αποτέλεσμα κατέληξαν και οι Angulo et al, μετρώντας μια χρονική διάρκεια με το σύμβολο μείον μπροστά της.
Ωστόσο, οι Steinberg και Angulo διευκρινίζουν: κανείς δεν ισχυρίζεται ότι το ταξίδι στο χρόνο είναι μια πιθανότητα. «Δεν υποστηρίζουμε ότι κάτι έχει ταξιδέψει πίσω στο χρόνο», είπε ο Steinberg. «Αυτό είναι παρερμηνεία».
Η εξήγηση βρίσκεται στην κβαντομηχανική, όπου σωματίδια όπως τα φωτόνια συμπεριφέρονται με ασαφείς, πιθανολογικούς τρόπους αντί να ακολουθούν ντετερμινιστικούς κανόνες. Αντί να τηρούν ένα σταθερό χρονοδιάγραμμα για την απορρόφηση και την επαν-εκπομπή τους, αυτές οι αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν σε ένα φάσμα πιθανών χρονικών διατημάτων – ορισμένα από τα οποία αψηφούν την καθημερινή διαίσθηση. Αυτά τα φωτόνια δεν παραβιάζουν την θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία υπαγορεύει ότι τίποτα δεν μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως, δεδομένου ότι αυτά τα φωτόνια δεν μετέφεραν καμία πληροφορία.
Σύμφωνα με την φυσικό Sabine Hossenfelder (στο βίντεο που ακολουθεί), «ο αρνητικός χρόνος σε αυτό το πείραμα δεν έχει καμία σχέση με την ροή του χρόνου – είναι απλώς ένας τρόπος να περιγράψουμε πώς ταξιδεύουν τα φωτόνια μέσα από ένα μέσο και πώς αλλάζουν οι φάσεις τους».
Οι Angulo και Steinberg αμύνθηκαν σ’ αυτή την κριτική, υποστηρίζοντας ότι η εργασία τους επιχειρεί να διερευνήσει το γιατί το φως δεν ταξιδεύει πάντα με σταθερή ταχύτητα. Ο Steinberg αναγνώρισε ότι η διαμάχη αφορά κυρίως τον προκλητικό τίτλο της δημοσίευσής τους [Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud], αλλά επεσήμανε ότι κανένας σοβαρός επιστήμονας δεν αμφισβήτησε τα πειραματικά τους αποτελέσματα.
«Κάναμε την επιλογή μας σχετικά με το τι πιστεύουμε ότι είναι ο πιο γόνιμος τρόπος για να περιγράψουμε τα αποτελέσματα. Ενώ οι πρακτικές εφαρμογές παραμένουν άγνωστες, τα ευρήματά μας ανοίγουν νέους δρόμους για την εξερεύνηση κβαντικών φαινομένων».
