Científicos constatan "tiempo negativo" en experimentos cuánticos

Los científicos saben desde hace tiempo que a veces la luz parece salir de un material antes de entrar en él, un efecto que se considera una ilusión causada por la forma en que la materia distorsiona las ondas.

Ahora, investigadores de la Universidad de Toronto afirman haber demostrado, mediante innovadores experimentos cuánticos, que el "tiempo negativo" no es sólo una idea teórica, sino que existe en un sentido físico tangible que merece un examen más detenido.

Los hallazgos, que aún no se han publicado en una revista revisada por pares, han atraído tanto la atención mundial como el escepticismo.

Los investigadores enfatizan que estos resultados desconcertantes resaltan una peculiaridad de la mecánica cuántica y no un cambio radical en nuestra comprensión del tiempo.

"Es difícil, incluso para nosotros, hablar de esto con otros físicos. Nos malinterpretan todo el tiempo", afirma Aephraim Steinberg, profesor de la Universidad de Toronto especializado en física cuántica experimental.

Aunque el término "tiempo negativo" puede parecer un concepto sacado de la ciencia ficción, Steinberg defiende su uso con la esperanza de que provoque debates más profundos sobre los misterios de la física cuántica.

- Átomos enérgicos -

Hace años, el equipo comenzó a explorar las interacciones entre la luz y la materia.

Cuando las partículas de luz, o fotones, atraviesan los átomos, algunos son absorbidos por ellos y posteriormente reemitidos. Esta interacción modifica los átomos, colocándolos temporalmente en un estado de mayor energía o "excitados" antes de volver a la normalidad.

En una investigación dirigida por Daniela Angulo, el equipo se propuso medir cuánto tiempo permanecían estos átomos en su estado de excitación. "Ese tiempo resultó ser negativo", explicó Steinberg, es decir, una duración inferior a cero.

Para visualizar este concepto, imaginemos autos entrando en un túnel: antes del experimento, los físicos vieron que, si bien el tiempo promedio de entrada para mil coches podría ser, por ejemplo, al mediodía, los primeros autos podrían salir un poco antes, digamos a las 11:59 de la mañana. Antes, ese resultado se había descartado como insignificante.

Lo que Angulo y sus colegas demostraron fue similar a medir los niveles de monóxido de carbono en el túnel tras la salida de los primeros autos y comprobar que las lecturas tenían un signo de menos delante.

- Relatividad intacta -

Los experimentos tardaron más de dos años en optimizarse. Los láseres utilizados tuvieron que ser calibrados cuidadosamente para no distorsionar los resultados.

Aún así, Steinberg y Angulo se apresuran a aclarar: nadie está afirmando que viajar en el tiempo sea una posibilidad. "No queremos decir que nada haya viajado hacia atrás en el tiempo", afirma Steinberg. "Eso es una mala interpretación".

La explicación está en la mecánica cuántica, donde partículas como los fotones se comportan de forma difusa y probabilística en lugar de seguir reglas estrictas.

En lugar de seguir un calendario fijo de absorción y reemisión, estas interacciones se producen a lo largo de un espectro de duraciones posibles, algunas de las cuales desafían la intuición cotidiana.

Según los investigadores, esto no viola la teoría de la relatividad especial de Einstein, según la cual nada puede viajar más rápido que la luz. Estos fotones no transportaban información, por lo que eludían cualquier límite de velocidad cósmica.

- Un descubrimiento polémico -

El concepto de "tiempo negativo" ha generado tanto fascinación como escepticismo, sobre todo entre destacados miembros de la comunidad científica.

La física teórica alemana Sabine Hossenfelder, por ejemplo, criticó el trabajo en un video de YouTube visto por más de 250.000 personas. "El tiempo negativo en este experimento no tiene nada que ver con el paso del tiempo, es sólo una forma de describir cómo viajan los fotones a través de un medio y cómo cambian sus fases", señaló.

Angulo y Steinberg respondieron argumentando que su investigación aborda lagunas cruciales en la comprensión de por qué la luz no siempre viaja a velocidad constante.

Steinberg reconoció la controversia que rodea al provocativo titular de su artículo, pero señaló que ningún científico serio ha cuestionado los resultados experimentales. "Hemos elegido la forma que consideramos más fructífera de describir los resultados", afirmó, y añadió que, aunque las aplicaciones prácticas siguen siendo difíciles de alcanzar, los hallazgos abren nuevas vías para explorar los fenómenos cuánticos.

"Voy a ser sincero: actualmente no tengo un camino desde lo que hemos estado observando hacia sus aplicaciones", admitió. "Vamos a seguir pensando en ello, pero no quiero que la gente se haga ilusiones".

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