En nuestra realidad y comprensión del planeta, aún hay incontables preguntas y cuestiones que escapan a nuestro entendimiento, sobre todo en lo que se refiere al campo de la física cuántica. Aquí te traemos el desarrollo de un concepto que para algunos es algo difuso como lo es el tiempo negativo.
Lo que es tiempo negativo: una paradoja a nivel subatómico
Cuando un fotón atraviesa un medio, excita otros átomos que liberan energía y después regresan a su estado original de reposo. La cuestión es que esta excitación se puede dar en tiempo negativo, es decir, que los átomos se exciten antes de que el fotón atraviese su espacio, lo que es equivalente a responder antes de la pregunta.
Esto era parte de la teoría hasta que un equipo de investigadores de Universidad de Toronto, en Estados Unidos, demostró la probabilidad de existencia de esta paradoja temporal a través de la posibilidad de existencia de un fenómeno llamado superposición de fotones donde pueden existir en estado de absorción y libertad.
¿Cómo hicieron para demostrar que existía esta paradoja en nuestra realidad?
En principio, debes saber que esta existencia del tiempo negativo tiene lugar a nivel subatómico y se relaciona con un concepto que ya era anteriormente conocido llamado retraso de grupo, que consiste en que la luz sufre un retraso, ralentizándose cuando pasa a través de ciertos materiales.
Ahora, muchos expertos habían demostrado en el papel que este retraso podía ser negativo (que Einstein ya lo había vislumbrado para su motor que funciona con luz ¡increíble!). Sin embargo, esta afirmación no había podido ser demostrada experimentalmente… hasta ahora. Para esto se usó una técnica innovadora.
Aunque basada en un fenómeno muy conocido en el campo de la mecánica cuántica llamado efecto Kerr, el cual permite la medición de interacciones a nivel cuántico que sean muy pequeñas. Para lograr esto utiliza dos haces de luz, donde uno de ellos influye directamente en los átomos, llamado “señal” que es el más fuerte.
El otro mide las variaciones en la fase de las ondas de luz, cuantificándolas en unidades de medida ya conocidas. Una vez obtenidas estas medidas, los científicos calcularon el tiempo promedio que los diferentes átomos estaban excitados. El medio donde se realizó este experimento fue en una nube enfriada.
A una temperatura de entre 60 y 70 grados microkelvin. La misma estaba compuesta de átomos de un material llamado rubidio – 85. Para medir las duraciones de interacción de los fotones con los átomos, se emplearon pulsos láser, los que eran muy pequeños y variables. Los resultados fueron asombrosos.
Ya que la excitación medida iba desde periodos con valores positivos de 0,54 to hasta de magnitud negativa como -0,82 to siendo “to” un lapso de referencia que se basa en la vida media de excitación de los átomos y la probabilidad de ser absorbido. Aquí el tiempo negativo aparece en el experimento a nivel cuántico.
¿Este hallazgo significa que pronto vamos a poder realizar viajes en el tiempo?
En realidad, el descubrimiento del tiempo negativo no afectará nuestra comprensión de la realidad y mucho menos implica viajes al pasado o al futuro, por lo menos tal y como lo entendemos. Aunque es más fascinante de lo que creemos ya que nos permite intuir los efectos de mayor importancia de la mecánica cuántica.
Además, al comprender el concepto de la superposición como uno de los fenómenos fundamentales del átomo de mayor importancia, nos permitirá llevar todo el gran potencial de la teoría cuántica experimental para utilizarlo a nuestro favor en la vida real y cotidiana.
Como conclusión, la existencia del tiempo negativo ha sido demostrada experimentalmente por primera vez (lo que quizás nos lleva al motor que supera la velocidad de la luz predicho por Einstein). Por otra parte, es un avance de gran relevancia porque demuestra un concepto teórico de la mecánica cuántica.
