Kuantum mekaniği, bildiğimiz anlamda normal gerçekliğin sınırlarını zorlayan bir bilim dalıdır. Bu alan, ortak gerçeklik anlayışımızı sarsan pek çok keşfi içinde barındırmaktadır. Son keşifte, “negatif zaman” adı verilen şaşırtıcı bir olgu daha ortaya çıktı. Henüz hakem denetiminden geçmemiş bir çalışmada, araştırmacılar fotonların, atomik uyarılma olarak bilinen bir durumun sonucu olarak bu tuhaf zamansal davranışı sergilediğini gözlemlediklerini belirttiler.
Scientific American’da yer alan bu çalışmada, bilim insanları fotonların zamanla ilgili bu garip davranışını incelemeye devam ediyor. Araştırmacılar, tek bir fotona bu gecikme sırasında gerçekte ne olduğu konusunda bilim dünyasında bir fikir birliği olmamasının kendilerini şaşırttığını ifade etti. Toronto Üniversitesi’nden Josiah Sinclair, “O zamanlar cevabın basit olacağını düşündük. Fakat bu kadar temel bir konuda böylesine zor bir sorunun ortaya çıkacağını tahmin etmiyorduk” dedi.
Deneysel Keşifler
Araştırmacılar, bu soruların cevaplarını bulmak amacıyla bir dizi deney gerçekleştirdiler. Bu deneylerde, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda bir atom bulutu üzerinden foton atımları geçirdiler. Beklenmedik bir şekilde, fotonların emilmeden geçtiği durumlarda, ultra soğuk atomların sanki fotonları gerçekten emmiş gibi uyarılmaya devam ettiklerini keşfettiler.
Bunun aksine, fotonlar emildiğinde, atomlar uyarılmadan önce fotonlar yeniden yayılmaktaydı. Bu durum, araştırmacılarda büyük bir merak uyandırdı. Toronto Üniversitesi’nden Sinclair, bu deneylerin sonucunda atomların uyarılma süresinin ölçülmesi için bir “kuantum saati” yapılması durumunda, belirli koşullar altında saatin ileri gitmek yerine geriye doğru hareket edeceğini söyledi.
Kuantum Parçacıkları ve Zaman Algısı
Fotonlar, görünür ışığı oluşturan kütlesiz parçacıklardır. Fotonlar, içinden geçtikleri atomlar tarafından emilebilir. Bu gerçekleştiğinde, taşıdıkları enerji atomların elektronlarının daha yüksek enerji seviyelerine geçmesine neden olur. Bu duruma “atomik uyarılma” adı verilir.
Ancak, atomlar tekrar temel durumlarına dönerlerken enerjiyi fotonlar aracılığıyla yeniden yayabilirler. Bir gözlemci için bu, ortamdan geçen ışığın geciktiği şeklinde görünür. Ancak fotonlar bir atom bulutuna girdiğinde, ortamdan çıkıyormuş gibi görünebilir. Bu, kuantum düzeyinde yaşanan belirsizlikler nedeniyle ortaya çıkar.
Ancak bu belirsizlikler, süreci oldukça gizemli hale getirir. Kuantum parçacıkları, süperpozisyon olarak adlandırılan bir olgu sayesinde aynı anda iki farklı durumda olabilir. Bu durum, fotonların hem pozitif hem de negatif zaman değerlerine sahip olmasına yol açar.
Sonuç Olarak
Araştırmacılar, bu keşfin zaman algımızı değiştirmediğini ancak optik alanında, negatif zamanın fotonların iletimiyle ilgili olarak daha büyük bir fiziksel öneme sahip olabileceğini belirtiyorlar.
DAHA FAZLASI İÇİN: Evidence of ‘Negative Time’ Found in Quantum Physics Experiment [Scientific American]
