Experimento revela la existencia del tiempo negativo: es posible viajar en el tiempo a escala cuántica
La mecánica cuántica nos ha regalado un nuevo descubrimiento, el cual hasta hace poco parecía imposible que existiera, pero gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, lograron demostrar lo contrario.
Durante mucho tiempo, se había observado y estudiado el comportamiento de los fotones, es decir, las partículas ondulatorias de la luz, con el objetivo de que se pudiera comprender un fenómeno conocido como excitación atómica.
El equipo de físicos cuánticos canadiense estuvo estudiando este fenómeno durante siete años, y afirmaron haber encontrado evidencias de la existencia del «tiempo negativo», después de que se lograran observar fotones que salen de un material antes de entrar en él.
El fenómeno de excitación atómica sucede cuando los fotones absorbidos por un material experimentan un retraso temporal, el cual también es conocido como retraso de grupo, antes de que salgan del material debido a sus interacciones con los átomos que este contiene.
Para conseguir estos resultados, los investigadores realizaron un experimento consistente en disparar fotones a través de una nube de átomos ultrafríos para observar la excitación atómica.
Los científicos observaron asombrados que el tiempo de tránsito de algunos fotones a través de los átomos concluyó antes de que la excitación atómica hubiera terminado, siendo la razón de que se le diera a este tiempo un valor negativo, creando 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 la que se creía», explicaron los investigadores en un estudio denominado Evidencia experimental de que un fotón puede pasar una cantidad de tiempo negativa en una nube de átomos.
«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.
Así mismo, uno de los investigadores, Josiah Sinclair, mencionó que todo el equipo de científicos que participó en el estudio estaba completamente sorprendido.
«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», afirmó.
Este experimento significa, en el ámbito cuántico, que los eventos pueden ocurrir de maneras no intuitivas, y en el caso de los fotones, se trata de partículas que existen en estados probabilísticos, donde pareciera que rompen con las leyes normales del tiempo.
Por esta razón, el tiempo negativo sugiere que algunas partículas cuánticas pueden comportarse como si estuvieran experimentando el tiempo al revés, a pesar de que esto no se salte ninguna ley física, ni siquiera la teoría de la relatividad de Einstein.
Esto podría ayudar a explicar fenómenos extraños y contraintuitivos de las partículas cuánticas, como los eventos en los que los fotones parecieran estar en varios lugares a la vez o donde su movimiento no sigue la progresión lineal que se observan en eventos físicos que suceden a gran escala.