Negatif Zaman: Kuantum Mekaniğinin Tuhaflığı
“Negatif zaman” kavramı, ilk bakışta mantıksız bir terim olarak algılanabilir veya zaman yolculuğuyla ilgili bir tartışmanın başlangıcını işaret edebilir. Ancak pek çok bilim insanı bu kavramı sorgularken, son araştırmalar negatif zamanın düşünülenden çok daha karmaşık ve derin olabileceğini ortaya koymaktadır.
Negatif zaman, bir nesnenin aynı anda iki yerde bulunma olasılığı veya uzakta bulunan iki parçacığın (diğer adıyla kuantum dolanıklığı) aynı koşullarda durabilmesi gibi kuantum mekaniğinin ilginç özelliklerini ifade eder. Kuantum mekaniği, atomlar, elektronlar ve fotonlar gibi temel parçacıkların davranışlarını açıklamak için geliştirilen bir teoridir. Ancak, bazı kuantum özellikleri, gözlemlediğimiz daha büyük cisimlerin dünyasıyla çelişiyor gibi gözükmektedir.
Negatif zaman kavramı, sıfırdan daha küçük bir zaman dilimini ifade eder. Bu yılın başlarında Toronto Üniversitesi’ndeki bilim insanları, bu ilginç konsepti derinlemesine araştırarak, nesnelerin negatif zamanda nasıl ışık yayabileceğine dair bir çalışmayı ön baskı sunucusu arXiv’de yayınladılar. Araştırma, bir ışık darbesinin bir atom bulutu içerisinde seyahat etme süresini incelemeyi amaçlamaktaydı.
Işık, atom bulutundan geçerken atomlar geçici olarak fotonları emer ve ardından bu fotonları serbest bırakmadan önce “uyarılmış” bir duruma geçerler. Araştırma ekibi, atomların bu uyarılmış durumda ne kadar süre kaldığını ölçtü ve ilginç bir şekilde, zamanın negatif olduğu, yani sıfırdan az olduğu durumların varlığını gözlemlediler. Ortak yazar Josiah Sinclair, Scientific American’ın Spektrum dergisine verdiği bir röportajda, “Negatif bir zaman gecikmesi ilk bakışta paradoksal görünebilir; fakat bu, atomların uyarılmış durumda ne kadar zaman geçirdiğini ölçmek için bir ‘kuantum’ saati inşa ederseniz, saat kolunun belirli koşullar altında ileriye değil geriye hareket edeceği anlamına geliyor” dedi.
Elbette bu araştırmanın henüz hakem denetiminden geçmediği ve birçok bilim insanı tarafından eleştirildiği unutulmamalıdır. Örneğin, Almanya’da faaliyet gösteren teorik fizikçi Sabine Hossenfelder, bir YouTube videosunda izleyicilerine, “Bu deneydeki negatif zaman kavramı, zamanın geçişiyle hiç ilgisi yok; bu, sadece bir grup fotonun bir ortamda nasıl hareket ettiğini ve fazlarının nasıl değiştiğini anlatmanın bir yolu” şeklinde açıklamada bulundu.
Bunun temel nedenlerinden biri, ışık parçacıkları olan fotonların aynı anda hem parçacık hem de dalga gibi davranabilmeleridir. Bu durum, kuantum mekaniğinin karmaşık doğası nedeniyle fotonların bulundukları koşullara göre aynı anda farklı fazlarda bulunabilmesini sağlar. Tüm bu olgular sonucunda, hiçbir şeyin ışık hızından daha hızlı olamayacağı kuralı ihlal edilmemektedir ve araştırmada belirtilen bu durum, zaman yolculuğu için bir temel oluşturmamaktadır.
