Físicos mediram "tempo negativo" em laboratório; entenda

Um experimento publicado pela Physical Review Letters apurou que partículas quânticas podem interagir com outras em um período negativo de tempo.

Para o estudo, foram utilizados fótons (partículas quânticas de luz), observados durante o processo que eles precisam aprender para atravessar nuvens de átomos de rubídio.

O experimento mostra que esses átomos apresentam uma “ressonância” com os fótons, ou seja, a energia dos fótons pode ser transferida para os átomos temporariamente. Essa transferência permite que o fóton permaneça na nuvem atômica por um tempo antes de ser liberado.

Para que essa ressonância seja eficaz, é necessário que o fóton tenha uma energia bem definida, que corresponda à quantidade de energia necessária para colocar um átomo em estado de excitação.

Se a energia do fóton realmente for bem definida, então o tempo de passagem dele é incerto. Não se pode medir de maneira exata, mas sim definir uma média de quando o fóton ocupa a nuvem.

O resultado mais provável para quando o fóton for disparado na nuvem é de que sua energia seja transferida para os átomos e, logo em seguida, seja reemitida como fóton, em uma direção aleatória.

Contudo, os pesquisadores constataram que, se o fóton conseguir atravessar esse percurso sem problemas, algo incomum acontece.

Com base no tempo médio que o fóton leva para entrar na nuvem, é possível calcular o tempo médio esperado para que ele chegue do outro lado.

Porém, o que se consta é que o fóton chega muito antes desse tempo médio, tão antes que, ao que o estudo indica, ele passa por um tempo negativo, saindo antes mesmo de entrar.

Isso ocorre porque apenas a extremidade frontal do fóton nesse processo atravessa a nuvem atômica em linha reta, enquanto o restante se dispersa, o que resulta na parte não dispersa chegando antes do que é calculado.

Esse efeito já é reconhecido desde 1993, mas a maioria dos pesquisadores decidiram não seguir com a ideia de “tempo negativo".

O estudo atual consistiu na realização de uma medição imprecisa. 

Um feixe de laser fraco foi disparado através da nuvem de átomos e pequenas mudanças na fase de luz do feixe foram medidas para verificar a situação dos átomos.

O resultado do experimento mostra que, quando o fóton atravessa em linha reta, o resultado é idêntico ao tempo negativo médio de quando ele passa de maneira dispersa.

O valor negativo de tempo que foi medido em baixa precisão ainda não pode ser explicado.

Contudo, Howard Wiseman, um dos autores do estudo, aponta que “Isso demonstra que o tempo de permanência negativo não é um artefato. Por mais paradoxal que pareça, ele tem um efeito diretamente mensurável na nuvem atômica que o fóton atravessa.”