「虚数時間」の物理現象を世界で初めて実測することに成功

アメリカのメリーランド大学（UMD）で行われた研究によって『虚数時間』が物理現象として実験的に検出されたと発表されました。

これまで研究者たちは、波が物質中に留まる時間の「虚数の成分」は数学的には現れるものの、実際に測定可能な現象ではないと考えてきました。

しかし今回の研究により、この「虚数時間の遅れ」がパルス波形の周波数変化という形で現れることが示され、数学的な概念が実際の物理現象に対応していることが明らかになったのです。

つまり「虚数時間」はもはや机上の空論ではなくなり、マイクロ波という身近な波動現象において、その存在と効果が実証されたのです。

研究チームは「虚数時間成分を直接測定したのは世界初であり、長年謎めいていた現象に物理的な意味づけを与えることができた」と述べています。

研究者たちは「虚数時間遅れの存在を実験的に示したことで、その概念に初めて直接的な物理的意味（物理現象）が与えられた。」と述べています。

しかしなぜ虚数軸にある数値が現実で測れたのでしょうか？

研究内容の詳細は2025年6月3日に『Physical Review Letters』にて発表されました。

そもそも虚数時間って何？

「虚数時間」と聞くと、まるで実在しないおとぎ話のように響きますが、じつは物理学の数式の裏側ではよく顔を出す概念です。

通常の時間軸をまっすぐ進むかわりに、数学的にはその軸を九十度ひねって“虚数方向”に回転させると、波を表す複雑な振動方程式が静かな指数関数に変わり、計算が一気に楽になります。

スティーブン・ホーキング博士がビッグバンの特異点をなだらかにするために導入したのもこの方法です。

ホーキング博士は、宇宙が生まれた瞬間に存在するとされる“無限に小さく無限に熱い点（特異点）”をそのまま扱うと数式が暴走してしまうため、時刻をそっと九十度回して「実時間」を「虚数時間」に置き換えるという工夫をしました。