Est-il possible de quitter une pièce avant d’y entrer ? Cela peut paraître une idée folle, mais en « temps négatif », cela pourrait être possible, du moins pour les photons.
Dans une étude récemment publiée , un groupe de chercheurs de l'Université de Toronto affirme avoir observé des photons sortant d'un matériau avant d'y entrer. C'est la première fois que les scientifiques découvrent des preuves de conditions météorologiques négatives.
"Un délai négatif peut sembler paradoxal, mais cela signifie que si vous construisiez une horloge "quantique" pour mesurer le temps que les atomes passent dans un état excité, l'aiguille de l'horloge se déplacerait, dans certaines circonstances, vers l'arrière plutôt que vers l'avant. " , a déclaré Josiah Sinclair, postdoctorant au MIT qui a déjà collaboré avec les auteurs de l'étude, à Scientific American .
Identifier le délai négatif
Au cours des sept dernières années, les auteurs de l’étude ont étudié l’excitation atomique, un phénomène résultant de l’interaction entre la lumière et la matière.
Lors de l’excitation atomique, les électrons d’un atome absorbent l’énergie de la lumière et passent à un niveau d’énergie plus élevé. Cependant, cette augmentation d’énergie n’est pas permanente et bientôt les électrons reviennent à leurs niveaux antérieurs et libèrent des photons.
Ce processus provoque un retard, ce qui fait que la lumière met plus de temps à traverser le matériau que lorsqu'elle est absorbée et réémise par les atomes.
Graphique montrant le temps négatif
Les auteurs de l’étude ont mené une expérience pour examiner ce retard (également appelé retard de groupe) dans les photons. Ils ont tiré des photons sur des atomes de rubidium extrêmement froids et ont étudié l'excitation atomique. L’expérience a conduit à une observation surprenante.
Les chercheurs ont remarqué que certains photons traversaient les atomes plus rapidement que le processus d’excitation atomique ne pouvait le terminer. Le résultat était un temps de transit négatif, donnant l’impression que les photons sortaient du matériau avant d’y entrer.
« Cela semble absurde, je sais. Cela a pris un temps positif, mais notre expérience observant que les photons peuvent donner l'impression que les atomes passent un temps *négatif* dans l'état excité a réussi ! ». Aephraim Steinberg, l'un des auteurs de l'étude et physicien quantique à l'Université de Toronto, a écrit dans X.
Woo-hoo !
Cela a pris beaucoup de temps,
mais notre expérience observant que les photons peuvent donner l'impression que les atomes passent un temps *négatif* dans l'état excité est terminée !Cela semble fou, je sais, mais jetez-y un œil !
Félicitations à Daniela + au reste de l'équipe ! https://t.co/rHrAUJq5rX pic.twitter.com/Lz7Lazb1Gs– Aephraim Steinberg (@QuantumAephraim) 6 septembre 2024
La météo négative affecte la physique, mais pas nous
Cette expérience était une prouesse de la physique expérimentale, cette branche de la physique qui étudie comment réaliser des expériences confirmant une théorie. Par exemple, l'appareil dans lequel les photons interagissaient avec des atomes de rubidium ultrafroids a nécessité trois ans de travail.
Les résultats de cette expérience "suggèrent que les valeurs négatives assumées par des moments tels que le retard de groupe ont une signification physique plus grande qu'on ne l'apprécie généralement", selon les chercheurs.
Un point important à noter est que les photons de l’expérience ne transportaient aucune information sur la nature du temps. Les résultats de cette expérience ne contredisent donc pas notre compréhension du temps et des photons au sein de la théorie de la relativité restreinte .
Cela n’affectera pas notre expérience du temps et, par conséquent, le concept du temps restera le même pour nous.
Cependant, étant donné qu’un retard négatif existe dans le cas des photons, cela aura probablement un impact sur les recherches ultérieures visant à comprendre les détails du monde quantique. À ce stade, il est nécessaire d’examiner plus en profondeur s’il existe d’autres cas dans lesquels le temps prend des valeurs négatives et évolue donc en sens inverse.
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L'article Le temps peut s'écouler à rebours, mais uniquement pour les photons provient de Scénarios économiques .
Cet article est une traduction automatique de la langue italienne d’un article publié sur le site Scenari Economici à l’URL https://scenarieconomici.it/il-tempo-puo-scorrere-al-contrario-ma-solo-per-i-fotoni/ le Sun, 06 Oct 2024 19:40:27 +0000.