一輛車駛入隧道,卻在進入之前就出現在出口——這種看似違反常理的現象,在量子世界中已被證實為真實存在。加拿大多倫多大學與澳洲格里菲斯大學的研究團隊,透過兩種獨立方法測量光子穿越物質的「滯留時間」,結果雙雙得出負值,首次證明「負時間」並非計算上的錯覺,而是可測量的物理現象。研究已刊登於《Physical Review Letters》期刊(2026年4月13日)。
所謂「滯留時間」,是指粒子通過特定區域所需的時間。在古典物理中,這必定是正數,但量子世界卻可能出現負值——並非時間倒流,而是平均而言,粒子抵達出口的時間比進入入口更早。團隊將光子射向由銣原子組成的雲霧,當光子能量與原子躍遷所需能量精準匹配(即「共振」狀態)時,光子會被原子短暫吸收,隨後再釋放。然而,成功穿透雲霧的光子,其抵達時間遠比光速計算的預測來得更早,導致滯留時間計算為負。
為確認此現象的真實性,團隊採用「弱測量」技術:以極弱雷射光束穿透原子雲,透過偵測光束的微小偏移,間接判斷原子是否處於激發態。經過數百萬次實驗累積,弱測量得出的負滯留時間,與光子抵達時間直接計算的結果完全一致。這項發現推翻了1993年首次觀測此現象時,物理學界以「僅是光脈衝前端通過」解釋的觀點,證實負時間會對原子產生實際影響。
儘管如此,研究團隊強調,這不代表時間旅行或時光倒流成真,一切仍符合標準量子力學框架。然而,這項突破挑戰了人類對時間的直覺認知,顯示量子世界仍有廣闊未知領域等待探索。
参考文献:
Physicists have measured 'negative time' in the labhttps://phys.org/news/2026-05-physicists-negative-lab.html
'Negative Time' Really Does Exist, New Experiments Suggest
https://www.sciencealert.com/negative-time-really-does-exist-new-experiments-sugges
所謂「滯留時間」,是指粒子通過特定區域所需的時間。在古典物理中,這必定是正數,但量子世界卻可能出現負值——並非時間倒流,而是平均而言,粒子抵達出口的時間比進入入口更早。團隊將光子射向由銣原子組成的雲霧,當光子能量與原子躍遷所需能量精準匹配(即「共振」狀態)時,光子會被原子短暫吸收,隨後再釋放。然而,成功穿透雲霧的光子,其抵達時間遠比光速計算的預測來得更早,導致滯留時間計算為負。
為確認此現象的真實性,團隊採用「弱測量」技術:以極弱雷射光束穿透原子雲,透過偵測光束的微小偏移,間接判斷原子是否處於激發態。經過數百萬次實驗累積,弱測量得出的負滯留時間,與光子抵達時間直接計算的結果完全一致。這項發現推翻了1993年首次觀測此現象時,物理學界以「僅是光脈衝前端通過」解釋的觀點,證實負時間會對原子產生實際影響。
儘管如此,研究團隊強調,這不代表時間旅行或時光倒流成真,一切仍符合標準量子力學框架。然而,這項突破挑戰了人類對時間的直覺認知,顯示量子世界仍有廣闊未知領域等待探索。
参考文献:
Physicists have measured 'negative time' in the labhttps://phys.org/news/2026-05-physicists-negative-lab.html
'Negative Time' Really Does Exist, New Experiments Suggest
https://www.sciencealert.com/negative-time-really-does-exist-new-experiments-sugges


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