Científicos demuestran la existencia del “tiempo negativo”
Los investigadores de la Universidad de Toronto, Canadá, hicieron el descubrimiento al estudiar un fenómeno conocido como “excitación atómica”
Un grupo de científicos afirma haber encontrado evidencias de la existencia del “tiempo negativo” tras observar fotones que salen de un material antes de entrar en él.
El equipo de físicos cuánticos de la Universidad de Toronto, Canadá, hizo el descubrimiento tras estudiar durante siete años el comportamiento de los fotones —las partículas ondulatorias de la luz— para comprender mejor el fenómeno conocido como excitación atómica.
La excitación atómica ocurre cuando los fotones absorbidos por un material experimentan un retraso temporal (también conocido como retraso de grupo) antes de salir del material, debido a sus interacciones con los átomos que este contiene.
Para estudiar este proceso, los investigadores idearon un experimento consistente en disparar fotones a través de una nube de átomos ultrafríos y observar la excitación atómica.
Para su sorpresa, el tiempo de tránsito de algunos de los fotones a través de los átomos concluyó antes de que la excitación atómica hubiera terminado, lo que le dio a dicho tiempo un valor negativo y creó la apariencia de que los fotones salían del material antes de haber entrado.
“Estos resultados sugieren que el tiempo de tránsito negativo tiene más importancia física de lo que se creía”, explicaron los investigadores.
Los resultados se detallan en un estudio titulado “Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud (Pruebas experimentales de que un fotón puede pasar una cantidad negativa de tiempo en una nube de átomos)”, el cual está pendiente de revisión por pares.
“Tomó una cantidad de tiempo positiva, pero ¡ya está publicado nuestro experimento que demuestra que los fotones pueden pasar una cantidad de tiempo negativa en el estado de excitación! Parece una locura, lo sé”, escribió en X Aephraim Steinberg, físico cuántico experimental de la Universidad de Toronto y coautor del estudio.
En diálogo con la revista Scientific American, otro de los investigadores, Josiah Sinclair, dijo que los miembros de su equipo estaban “completamente” sorprendidos por los resultados.
“Un retraso negativo de tiempo puede parecer algo paradójico, pero lo que significa es que si se construyera un 'reloj' cuántico para medir cuánto tiempo pasan los átomos en el estado de excitación, la aguja del reloj, en determinadas circunstancias, se movería hacia atrás en lugar de hacia adelante”, detalló.
Estos hallazgos no tienen ninguna implicación práctica para nuestra comprensión del tiempo, pero sí plantean interrogantes sobre estudios previos relacionados con los fotones y la óptica, al tiempo que demuestran la misteriosa naturaleza del reino cuántico.
Traducción de Sara Pignatiello