Сегодня 06 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Свет уличили в движении с «отрицательным» временем — фотоны как будто пролетали сквозь кротовьи норы в пространстве

Ещё в 90-е годы учёные обнаружили странное явление — при прохождении света сквозь облако холодных атомов пик импульса (группового поведения фотонов) возникает раньше, чем в случае движения света в вакууме. Между тем этого не должно быть, ведь скорость света в вакууме абсолютна. Ответ кроется в квантовых явлениях взаимодействия фотонов с атомами на их пути, что никоим образом не нарушает физических законов.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Описанное выше явление в новых деталях подтвердили учёные из Канады, впервые наблюдавшие за ним с позиции атомов. Как известно, фотоны возбуждают атомы, передавая энергию их электронам. Исследователи провели множество тонких измерений возбуждённых состояний атомов рубидия, которые при возвращении в обычное состояние излучают фотоны. Таким образом, свет, путешествуя через облако нейтральных холодных атомов, может двигаться дольше за счёт поглощения и повторного испускания квантов энергии электромагнитного поля (фотонов) что влияет на групповую скорость импульса света. Однако при определённых условиях, повторим, пик импульса света на выходе может возникнуть раньше, чем если бы свет проходил через вакуум.

Подчеркнём, речь идёт о статистических данных группового поведения фотонов. Никакая информация не передаётся при этом быстрее скорости света. Её величина остаётся в рамках дозволенного. В среде с атомами форма импульса имеет свойство перестраиваться, а также возникают квантовые явления при взаимодействии фотонов и атомов, что изменяет статистические показатели.

В своей работе физики из Университета Торонто попытались измерить время, которое атомы проводят в возбуждённом состоянии, пока через среду проходит фотон. Сделать это напрямую почти невозможно, потому что грубое измерение разрушило бы квантовое состояние системы. Поэтому использовались повторяющиеся слабые измерения и статистическая обработка множества событий. В результате оказалось, что для фотонов, которые выходили из среды «раньше ожидаемого», среднее слабое значение времени возбуждения атомов могло быть отрицательным. Иначе говоря, согласно наблюдаемым данным математически система ведёт себя так, будто фотон взаимодействовал с атомами меньше нуля по шкале времени.

Физический смысл полученного результата не в путешествиях во времени, а в особенностях квантовой механики. Когда энергия фотона точно соответствует электронному переходу в атоме, энергия определена очень строго, а время, согласно принципу неопределённости Гейзенберга, становится более «размазанной» величиной, неопределённой. Поэтому в слабых измерениях могут возникать статистически значимые отрицательные значения. Главное в новой работе то, что она уточняет, как именно свет взаимодействует с веществом на уровне отдельных фотонов и атомов, что помогает лучше понять явления «быстрого» и «медленного» света в квантовой оптике.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Бывший босс PlayStation объяснил, почему спустя 11 лет Sony так и не выпустила ни ремейк, ни сиквел Bloodborne 30 мин.
IPO на $1,5 трлн под угрозой: потенциальных инвесторов Anthropic напугал обвал акций IT-компаний 2 ч.
Paint оказался дырявым: уязвимость позволяет удалённо взламывать Windows 11 — Microsoft выпустила патч, но он не приходит 2 ч.
Кибератака полностью уничтожила облачную инфраструктуру Beget — хостинг-провайдер восстанавливает её с нуля 2 ч.
Энергетическая дискриминация: ИИ тратит на запросы на некоторых языках до 180 раз больше энергии, чем на английский 2 ч.
«Я капитан Шепард, и это моё любимое видео на Цитадели»: авторы The Expanse: Osiris Reborn порадовали фанатов Mass Effect новой озвучкой главного героя 3 ч.
Еврокомиссия обвинила TikTok в затягивании пользователей в «кроличью нору» вредных видео 3 ч.
Битва игр года, новые номинации и возвращение старых: Valve раскрыла первые подробности The Steam Awards 2026 4 ч.
Следующей целью Суверенного фонда Саудовской Аравии после Electronic Arts стала Unity — переговоры уже начались 6 ч.
Anthropic выяснила, насколько ИИ ускорит научные исследования: в перспективе — до 15 раз 8 ч.
Китайцы придумали фанерный нос для ракеты — он дешевле композитного и не вредит атмосфере 2 ч.
Маск объявил о сворачивании производства Cybertruck: футуристический пикап не оправдал надежд Tesla 2 ч.
Электрический суперкар BYD разогнался до 503 км/ч — это мировой рекорд для серийных авто 2 ч.
TSMC может потеснить Samsung и SK hynix на рынке памяти — Nvidia подталкивает её к выпуску 3D DRAM 3 ч.
Преступники угнали шесть паллет с чипами Nvidia на сумму $11,4 млн и увезли их куда-то в продуктовом грузовике 4 ч.
Tesla замахнулась на 80-кратный прирост мощности ИИ-чипов и переименовала их в ускорители суперинтеллекта 4 ч.
Заменитель iPhone mini на Android: представлен компактный смартфон Enough Phone со съёмной батареей 5 ч.
Google выступит поручителем по кредиту TeraWulf при строительстве ЦОД для Anthropic 6 ч.
BMI: более половины проектов гиперскейл-ЦОД в США теперь могут столкнуться с противодействием властей 6 ч.
NTT DATA развернёт топливные элементы Bloom на 900 МВт 6 ч.