Канадские физики из University of Ontario обнаружили удивительное явление при изучении фотонов, элементарных частиц света. Исследование, опубликованное на платформе arXiv, раскрывает существование так называемого «отрицательного времени» для световых частиц.
Эксперимент показал, что фотоны могут тратить отрицательное количество времени на прохождение через облако охлажденных атомов. Это означает, что частицы, казалось бы, покидают среду еще до того, как в нее попадают.
Ученые изучали взаимодействие света с веществом, используя технику, известную как «атомное возбуждение». Когда фотоны проникают в среду и взаимодействуют с атомами, электроны в атомах переходят на более высокие энергетические уровни. Однако при возвращении этих возбужденных электронов в исходное состояние происходит освобождение энергии в виде фотонов.
Это вызывает временную задержку в наблюдаемом времени прохождения света через среду. В ходе экспериментов ученые обнаружили, что фотоны могут быть поглощены атомами и затем переизлучены почти мгновенно, задолго до возвращения атомов в нормальное состояние. Явление, согласно исследователям, связано с квантовыми свойствами фотона, которые позволяют им существовать в вероятностном диапазоне времени.
Физики отмечают, что подобная «отрицательная задержка времени» может показаться парадоксальной, но это открывает новые горизонты для понимания квантовой природы света и взаимодействия его с веществом. Возможно, будущие исследования помогут более глубоко понять эти моменты и их потенциальные применения в различных технологиях.
