Fysikere dokumenterede noget der ikke burde kunne ske: Lyset ankom INDEN det forlod udgangspunktet

Vi går alle rundt med en helt grundlæggende tillid til, at ting sker i rækkefølge. Man sender noget afsted, og bagefter kommer det frem. Nu har en gruppe fysikere målt et fænomen, der får netop den intuition til at slå knuder: I et forsøg ved University of Toronto opførte lyspartikler sig, som om de brugte negativ tid inde i et materiale. Altså mindre end nul.

Vi har set nærmere på forskningen, og pointen er lige så enkel at forstå, som den er svær at rumme. Da forskerne sendte fotoner gennem en kold sky af atomer, kom lyset i gennemsnit ud i den anden ende, tidligere end det overhovedet burde være trængt ind. Holdet bag opdagelsen har vist, at en foton kan bruge en negativ mængde tid i en atomsky, og resultatet er efter flere års arbejde blevet fagfællebedømt og offentliggjort i tidsskriftet APL Quantum i 2025.

Sådan fangede de det umulige øjeblik

Forsøget er bygget op omkring en sky af rubidium-atomer, nedkølet til mellem 60 og 70 mikrokelvin, altså få milliontedele af en grad over det absolutte nulpunkt. Igennem den skød forskerne resonanslys og målte, hvor længe atomerne blev “tændt”, når en foton passerede.

Selve målingen er det snedige. For ikke at ødelægge fotonen sendte holdet en ekstra, svag laserstråle gennem skyen og aflæste bittesmå ændringer i den. Det kaldes en svag måling, og først når man lægger millioner af enkeltforsøg sammen, træder et præcist gennemsnit frem.

Det gennemsnit endte i minus. Den målte tid, atomerne brugte i exciteret tilstand, faldt helt ned til minus 0,82 gange en grundværdi, hvor grundværdien i sig selv lå mellem 10 og 20 nanosekunder. Med andre ord: uret talte baglæns.

Nej, det er ikke en tidsmaskine

Her er det vigtigt at holde tungen lige i munden, for fysikerne selv vil gerne have os ned fra træet. Ingen fotoner rejser tilbage i tiden, og der bliver ikke sendt noget hurtigere end lyset.

“En negativ tidsforsinkelse kan virke paradoksal, men det betyder, at hvis man byggede et ‘kvante-ur’ til at måle, hvor lang tid atomerne bruger i den exciterede tilstand, så ville urets viser under visse omstændigheder bevæge sig baglæns,” forklarer forsøgets leder, professor Aephraim Steinberg, til Scientific American.

Han uddyber over for University of Toronto, at ordet “tid” her skal forstås med varsomhed: “Det giver selvfølgelig ingen mening at påstå, at et atom ‘bruger minus fem minutter’ på noget, men vi finder, at den fysiske effekt, man kan bruge som en indirekte måling af tiden, faktisk får et minustegn.”

Et gammelt mysterium, endelig målt

Fænomenet hedder negativ gruppeforsinkelse og har været kendt i teorien i over et århundrede. Det nye er, at nogen for første gang har fanget det så direkte i et laboratorium.

Teoretikeren bag udregningerne, Howard Wiseman fra Griffith University i Australien, beskriver det som en slags “illusion” om, at fotonerne forlader materialet, før de ankommer. Illusion eller ej, så er selve tallet reelt målt, og det åbner nye spørgsmål om, hvordan lys og stof egentlig taler sammen på det mindste niveau. Ingen tidsmaskine, altså. Bare et af de øjeblikke, hvor virkeligheden viser sig at være mærkeligere end vores intuition.