Сегодня 03 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 🔥
Stronghold 4 сбежала от GTA VI и Warhammer 40,000: Dawn of War 4 — ранний доступ амбициозной стратегии перенесли на четыре месяца 2 ч.
Microsoft открыла Windows 11 26H2 для большинства совместимых ПК — обновиться можно даже с Windows 10 2 ч.
Четыре крупнейших гиперскейлера займут ещё $131 млрд на развитие ИИ-инфраструктуры 2 ч.
Хостинг-провайдер Beget подтвердил потерю данных клиентов после атаки 2 ч.
Microsoft ускорила Windows 11 на ПК с 8 Гбайт памяти — многозадачность стала быстрее на 40 % 2 ч.
Фальшивое собеседование стоило Binance $6,3 млрд: хакеры взломали биржу через разработчика 4 ч.
Каждый пятый американец променял бы секс на ранний доступ к GTA VI 4 ч.
Bethesda раскрыла полное название шестых «Свитков» — первый за восемь лет новый тизер The Elder Scrolls VI: Sentinel 5 ч.
Apple ограничит доступ детей к дейтинговым приложениям и романтическим ИИ-ботам 5 ч.
Половина всех новых игр в Steam за октябрь была создана с помощью генеративного ИИ 6 ч.
OpenAI научит дата-центры сбрасывать энергопотребление за минуту, чтобы не перегружать электросеть в часы пик 21 мин.
Sony стала скупать подержанные PS5 у геймеров — за консоль с двумя геймпадами предлагают до $400 28 мин.
Samsung построит в США фабрику чипов для AMD и Nvidia — она будет выпускать логику для HBM4 40 мин.
Самая дикая консоль: представлена полутораметровая Xbox Series X-BITE в виде аллигатора 2 ч.
Продажи полупроводников в мире взлетели на 24 % за квартал и достигли рекордных $517,7 млрд 2 ч.
Intel перестанет выпускать девять мобильных процессоров Core Ultra 200 — но на пенсию их не отправят 3 ч.
Учёные заставили бактерии размножаться ради решения сложных задач 3 ч.
Дорогую HBM3E стали устанавливать на дешёвые процессоры ради контрабанды в Китай 3 ч.
Худшее ещё впереди: TeamGroup наметила пик дефицита памяти на 2027 год 5 ч.
Жидкостное охлаждение с RGB и батарея на 8400 мА·ч: геймерский смартфон RedMagic 12 Pro вышел на мировой рынок за $949 5 ч.