Un hallazgo intrigante sugiere que el «tiempo negativo» es más que un concepto teórico, aunque no desafía la teoría relatividad

Los conceptos básicos del tiempo y la mecánica cuántica desafían nuestra intuición diaria. En física cuántica, las partículas no siguen trayectorias fijas, sino que se comportan de maneras probabilísticas. Fenómenos como el «tiempo negativo» surgen de estos principios, desafiando las ideas convencionales sobre cómo interactúan la luz y la materia.

En la Universidad de Toronto, un equipo de físicos experimentales dirigido por Daniela Angulo y Aephraim Steinberg ha presentado evidencias de un fenómeno desconcertante: el «tiempo negativo». Aunque la idea pueda sonar a ciencia ficción, los investigadores aseguran que se trata de una peculiaridad cuántica con implicaciones profundas. Sus resultados, compartidos en la plataforma arXiv, aún no han sido revisados por pares, pero ya están generando debates intensos en la comunidad científica.

Experimentos con láser: ¿qué es el tiempo negativo?

La investigación comenzó con el estudio de la interacción entre la luz y la materia. Cuando los fotones (partículas de luz) pasan a través de átomos, estos absorben la energía y entran en un estado de mayor energía conocido como «estado excitado». Eventualmente, los átomos regresan a su estado original, emitiendo los fotones nuevamente. El equipo de Toronto midió cuánto tiempo permanecen los átomos en ese estado excitado. Para su sorpresa, encontraron que ese tiempo era negativo.

¿Pero cómo se entiende esto? Steinberg explica el concepto con una analogía: si mil coches entran en un túnel, la hora promedio de entrada puede ser, por ejemplo, las 12:00. Sin embargo, algunos coches podrían salir antes de esa hora, digamos a las 11:59, lo que parece desafiar la lógica. Aunque antes se descartaban estos resultados como irrelevantes, Angulo y sus colegas demostraron que tienen significado físico medible.

Los experimentos, realizados en un laboratorio lleno de cables y dispositivos cubiertos de aluminio, requerían calibraciones extremadamente precisas de los láseres para evitar distorsiones en los resultados. El desafío era medir estas interacciones cuánticas sin violar principios fundamentales como la teoría de la relatividad especial de Einstein, que prohíbe que algo viaje más rápido que la luz.

No, no se trata de viajar en el tiempo

A pesar de lo provocador del término «tiempo negativo», los investigadores insisten en que no implica que algo retroceda en el tiempo. Más bien, es una forma de describir cómo las partículas cuánticas interactúan en un espectro de duraciones posibles, algunas de las cuales desafían nuestras intuiciones cotidianas.

«Queremos dejar claro que no estamos diciendo que algo viaje hacia atrás en el tiempo», afirmó Steinberg. «Es una interpretación errónea». Además, el fenómeno no transporta información, por lo que no rompe las leyes de la física establecidas por Einstein.

La polémica detrás del descubrimiento

No todos en la comunidad científica están convencidos. La física teórica alemana Sabine Hossenfelder criticó la investigación en un video de YouTube, argumentando que «el tiempo negativo en este experimento no tiene que ver con el paso del tiempo, sino con cómo los fotones viajan a través de un medio y cómo se desplazan sus fases».

Sin embargo, los investigadores defienden su trabajo como un paso importante para comprender por qué la luz no siempre viaja a una velocidad constante. Aunque reconocen que los términos utilizados pueden generar controversia, enfatizan que su enfoque ayuda a explorar preguntas fundamentales en la mecánica cuántica.

Mirando hacia el futuro

Steinberg admite que las aplicaciones prácticas de este hallazgo aún están lejos. «No tengo un camino claro desde lo que hemos descubierto hacia aplicaciones concretas», dijo. Aun así, cree que el estudio abre nuevas vías para explorar fenómenos cuánticos que podrían transformar nuestra comprensión del universo.

Mientras tanto, el debate continúa, destacando una vez más cómo la mecánica cuántica no solo desafía nuestras expectativas, sino que también redefine los límites de lo posible.

REFERENCIA

Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud

Imagen: La física experimental Daniela Angulo posa con un aparato en el laboratorio de física de la Universidad de Toronto.