Físicos quânticos acabam de encontrar evidências de 'tempo negativo': WebCuriosos

Os cientistas sabem há muito tempo que a luz pode, por vezes, parecer sair de um material antes de entrar nele – um efeito rejeitado como uma ilusão causada pela forma como as ondas são distorcidas pela matéria.

Agora, investigadores da Universidade de Toronto, através de experiências quânticas inovadoras, afirmam ter demonstrado que o “tempo negativo” não é apenas uma ideia teórica – existe num sentido físico e tangível, merecendo um exame mais minucioso.

As descobertasainda a ser publicado numa revista com revisão por pares, atraíram a atenção e o ceticismo globais.

Os investigadores enfatizam que estes resultados desconcertantes destacam uma peculiaridade peculiar da mecânica quântica, em vez de uma mudança radical na nossa compreensão do tempo.

“Isso é algo difícil, até mesmo para conversarmos com outros físicos. Somos mal compreendidos o tempo todo”, disse Aephraim Steinberg, professor da Universidade de Toronto especializado em física quântica experimental.

Embora o termo “tempo negativo” possa soar como um conceito retirado da ficção científica, Steinberg defende o seu uso, esperando que desencadeie discussões mais profundas sobre os mistérios da física quântica.

Experimentos com laser

Anos atrás, a equipe começou a explorar as interações entre luz e matéria.

Quando partículas de luz, ou fótons, passam pelos átomos, algumas são absorvidas pelos átomos e posteriormente reemitidas. Essa interação altera os átomos, colocando-os temporariamente em um estado de maior energia ou “excitado” antes de retornarem ao normal.

Na pesquisa liderada por Daniela Angulo, a equipe se propôs a medir quanto tempo esses átomos permaneciam no estado excitado. “Esse tempo acabou sendo negativo”, explicou Steinberg – significando uma duração menor que zero.

Para visualizar este conceito, imagine carros a entrar num túnel: antes da experiência, os físicos reconheceram que, embora o tempo médio de entrada para mil carros pudesse ser, por exemplo, meio-dia, os primeiros carros poderiam sair um pouco mais cedo, digamos às 11h59. Este resultado foi anteriormente rejeitado como sem sentido.

O que Angulo e seus colegas demonstraram foi semelhante à medição dos níveis de monóxido de carbono no túnel depois que os primeiros carros surgiram e à descoberta de que as leituras tinham um sinal negativo na frente deles.

Relatividade intacta

Os experimentos, conduzidos em um laboratório desordenado no subsolo, repleto de fios e dispositivos revestidos de alumínio, levaram mais de dois anos para serem otimizados. Os lasers utilizados tiveram que ser cuidadosamente calibrados para evitar distorções nos resultados.

Ainda assim, Steinberg e Angulo esclarecem rapidamente: ninguém afirma que a viagem no tempo é uma possibilidade. “Não queremos dizer que algo viajou para trás no tempo”, disse Steinberg. “Isso é uma interpretação errada.”

A explicação está na mecânica quântica, onde partículas como os fótons se comportam de maneira difusa e probabilística, em vez de seguir regras estritas.

Em vez de aderir a um cronograma fixo para absorção e reemissão, estas interações ocorrem ao longo de um espectro de durações possíveis – algumas das quais desafiam a intuição quotidiana.

Criticamente, dizem os pesquisadores, isso não viola a teoria da relatividade especial de Einstein, que determina que nada pode viajar mais rápido que a luz. Esses fótons não carregavam nenhuma informação, contornando quaisquer limites de velocidade cósmica.

Uma descoberta divisiva

O conceito de “tempo negativo” atraiu tanto fascínio como cepticismo, particularmente por parte de vozes proeminentes na comunidade científica.

A física teórica alemã Sabine Hossenfelder, por exemplo, criticou o trabalho em um vídeo do YouTube visto por mais de 250 mil pessoas, observando: “O tempo negativo neste experimento não tem nada a ver com a passagem do tempo – é apenas uma maneira de descrever como os fótons viajam. através de um meio e como suas fases mudam.”

Angulo e Steinberg reagiram, argumentando que a sua investigação aborda lacunas cruciais na compreensão do porquê a luz nem sempre viaja a uma velocidade constante.

Steinberg reconheceu a controvérsia em torno da manchete provocativa do seu artigo, mas destacou que nenhum cientista sério contestou os resultados experimentais.

“Fizemos a nossa escolha sobre o que consideramos ser uma forma frutífera de descrever os resultados”, disse ele, acrescentando que, embora as aplicações práticas permaneçam indefinidas, as descobertas abrem novos caminhos para a exploração dos fenómenos quânticos.

“Serei honesto, atualmente não tenho um caminho a partir do que estamos analisando para as inscrições”, admitiu. “Vamos continuar pensando nisso, mas não quero aumentar as esperanças das pessoas”.

© Agência France-Presse