محققان دانشگاه تورنتو در تحقیقات پیشگامانه کوانتومی خود، پدیده‌ای به نام «زمان منفی» Negative Time را به‌صورت فیزیکی و ملموس اثبات کرده‌اند. این نتایج که در سرور پیش‌چاپ arXiv منتشر شده و هنوز تحت داوری علمی قرار نگرفته‌اند، توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرده و با واکنش‌های متفاوتی از سوی جامعه علمی مواجه شده‌اند.
زمان منفی چیست؟
این مفهوم که به نظر می‌رسد از دل داستان‌های علمی-تخیلی بیرون آمده باشد، به نحوه تعامل فوتون‌ها (ذرات نور) با ماده مربوط می‌شود. در این تعامل، فوتون‌ها توسط اتم‌ها جذب و سپس مجدداً منتشر می‌شوند و اتم‌ها به‌طور موقت به حالت انرژی بالاتر یا «تحریک‌شده» وارد می‌شوند. اما در این تحقیقات، تیمی به سرپرستی دانیلا آنگولو محقق دانشگاه تورنتو متوجه شد که مدت زمان این حالت تحریک‌شده کمتر از صفر است؛ چیزی که به معنای «زمان منفی» تعبیر شده است.
برای درک بهتر این مفهوم، می‌توان به ورود خودروها به تونل و خروج آن‌ها اشاره کرد: اگر میانگین زمان ورود خودروها ساعت ۱۲ ظهر باشد، برخی خودروها می‌توانند به‌طور شگفت‌آوری زودتر از ورودشان، مثلاً ساعت ۱۱:۵۹ صبح، از تونل خارج شوند. این پدیده پیش‌تر بی‌معنا تلقی می‌شد، اما اکنون در تحقیقات این گروه اثبات شده است.
مکانیک کوانتومی، نه سفر در زمان
پروفسور افریم استاینبرگ، یکی از محققان این پروژه، تأکید می‌کند که این نتایج به معنای امکان‌پذیر بودن سفر در زمان نیست. او می‌گوید: «ما نمی‌گوییم چیزی به گذشته سفر کرده است. این یک تفسیر اشتباه خواهد بود.»
توضیحات این پدیده در چارچوب مکانیک کوانتومی قرار دارد، جایی که ذرات رفتارهایی احتمالی و غیردقیق از خود نشان می‌دهند. این نتایج همچنین قوانین نسبیت خاص انیشتین را نقض نمی‌کند، چرا که فوتون‌ها هیچ اطلاعاتی را منتقل نکرده‌اند و به این ترتیب محدودیت‌های سرعت نور رعایت شده است.
واکنش‌ها و آینده تحقیقات
این کشف واکنش‌های متنوعی را در میان فیزیکدانان برانگیخته است. دکتر سابینه هوسنفلدر، فیزیکدان نظری آلمانی، در یک ویدیو این یافته‌ها را به‌عنوان «تفسیری از نحوه تغییر فاز فوتون‌ها هنگام عبور از ماده» توصیف کرده و آن را به مفهوم سنتی زمان بی‌ارتباط دانسته است. با این حال، آنگولو و استاینبرگ تأکید دارند که این تحقیق شکاف‌های مهمی را در فهم ما از رفتار نور روشن می‌کند.
اگرچه کاربردهای عملی این کشف هنوز مشخص نیست، استاینبرگ اذعان دارد که این یافته‌ها می‌تواند دریچه‌ای به سمت درک عمیق‌تر پدیده‌های کوانتومی باز کند. او می‌گوید: «صادقانه بگویم، فعلاً مسیر مشخصی برای کاربردهای عملی این تحقیق نمی‌بینم، اما همچنان به کار بر روی این موضوع ادامه خواهیم داد.»
این کشف، علاوه بر جلب توجه جامعه علمی، چالش‌های جدیدی برای درک ماهیت زمان و مکان در چارچوب نظریات کوانتومی به همراه آورده است.
