為了描述原子與原子尺度下微觀世界的自然行為,科學家們在近幾十年的時間內創造了「量子力學」的理論,其顛覆宏觀世界經典力學的特性也讓相關理論吸引了全球民眾的目光。近期有消息稱,有科學家在利用光子做實驗時,意外觀測到光子在進入物體前就已離開的現象,進一步證實了「負時間」的存在。另一方面,有科學家利用特殊快門對光子進行切割,發現光子進入一種奇異的量子疊加態,華麗的畫面也瞬間成為了網友們的討論焦點。
X 推主「Night Sky Now」指出,加拿大多倫多大學的量子物理學家近期進行了一項實驗,將光子射入一團低溫、密集的銫原子雲中,準備觀測光子在通過物質時經歷的輕微延遲。然而,在使用「弱測量」技術進行觀測後,發現被射入銫原子雲的光子在完全進入原子雲之前就已經離開。
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「Night Sky Now」認為,這項神秘的實驗結果證實了「負時間」這個概念的存在。「Night Sky Now」表示,此次實驗證實的「負時間」效應,並非應用於時空旅行的相關概念,而是量子在亞原子尺度下可能發生的奇異、非線性現象。「Night Sky Now」強調,在量子力學的定義下,量子並不會嚴格遵守因果的時序,「這項發現很可能挑戰了我們對時間流動的基本認知,微觀世界下『之前』與『之後』間的界線將可能變得更加模糊」。
與此同時,另一批量子物理學家也在實驗室內,利用超高速光學快門對光子進行切割,試圖觀測光子在被切割後可能發生的情形。X 推主「TheNewPhysics」稱,科學家們原先認為,光子在被切割後可能分裂成「一半亮、一半暗」的兩塊,但在實際的實驗成果中,光子被切割後呈現奇特的量子疊加態,宛如神經網路分岔的畫面震驚了所有參與實驗的科學家。
「TheNewPhysics」指出,造成此現象的原因,與光子波粒二向性的特性有關。由於光子並非單一的粒子,而是電磁場的量子激發,在光子脈衝時使用超高速快門進行切割,將會使光子進入一種新的糾纏態,且無法使用簡單的思維進行描述。「TheNewPhysics」也強調,這項實驗推動了科學家對量子光學的理解邊界,推測相關現象可能被用於未來的量子通訊、計算技術等其他領域。
有科學家將光子射入低溫的銫原子雲後,發現光子出現「進入前就已離開」的情形,認為相關現象證實了「負時間」的概念。 圖:翻攝自 @forallcurious X 帳號
另外,有科學家將光子進行切割,發現被切割的光子成為奇異的疊加態。 圖:翻攝自 @CharlesMullins2 X 帳號