تجربة كمومية تؤكد الزمن السالب في تفاعلات الفوتون مع الذرات

أظهرت تجربة كمومية نُشرت في 4 أغسطس 2026 في دورية Physical Review Letters أن الفوتونات يمكن أن تقضي زمنًا سالبًا داخل سحابة من الذرات، مما يتحدى التفسيرات التقليدية للتوقيت الكمومي. قاد العمل هوارد وايزمان، مدير مركز الديناميكا الكمومية في جامعة جريفيث، وأفرايم شتاينبرغ من جامعة تورنتو.

أطلق الباحثون فوتونات عبر سحابة من ذرات الروبيديوم. هذه الذرات لها رنين مع الفوتونات، لذا يمكن نقل طاقة الفوتون مؤقتًا كإثارة ذرية. هذا يتسبب فعليًا في بقاء الفوتون قبل إعادة انبعاثه. نظرًا لأن الفوتونات كانت ذات طاقة محددة جيدًا، كان توقيتها غير مؤكد، مما سمح للفريق بحساب متوسط أوقات الدخول والخروج.

عندما مر الفوتون مباشرة عبر السحابة، كان وقت وصوله يشير إلى زمن إقامة سالب - وهي ظاهرة شوهدت لأول مرة في تجربة عام 1993 أجراها شتاينبرغ وآخرون. رفض العديد من الفيزيائيين ذلك باعتباره قطعة أثرية، وعزوا الوصول المبكر إلى مرور الجزء الأمامي فقط من نبضة الفوتون.

لاختبار ذلك، استخدم الفريق شعاع ليزر ضعيف لفحص الذرات أثناء عبور الفوتون. من خلال حساب متوسط ملايين التشغيلات، قاموا بقياس ضعيف لزمن الإقامة. تطابقت النتيجة تمامًا مع الزمن السالب، مما يدل على أن زمن الإقامة السالب ليس قطعة أثرية.

الأهم من ذلك، أن هذا الزمن السالب المقاس بقياس ضعيف لا يمكن تفسيره بفكرة مقدمة النبضة. بدلاً من ذلك، يؤثر القياس مباشرة على السحابة الذرية، مما يكشف عن تأثير متناقض لكنه حقيقي.

لا تعني النتائج السفر عبر الزمن وهي موضحة تمامًا بالفيزياء القياسية. تظهر أن البحث الكمومي يواصل اكتشاف سلوكيات غير متوقعة، وتذكر العلماء بأن المزيد من الظواهر تنتظر الاكتشاف.