Квантовата физика преживя рядък символичен момент: сто години след разгорещения дебат между Алберт Айнщайн и Нилс Бор, учените успяха да възпроизведат в реален експеримент един от най-известните мисловни проблеми, с които Айнщайн се опита да постави под въпрос основите на квантовата теория.
И колкото и да е учудващо, самата природа отново потвърждава заключенията на Бор.
Екип от Китайския университет за наука и технологии, ръководен от Пан Джианвей използва изключително чувствителен интерферометър върху един атом, за да пренесе аргументите от 1927 година от теоретични спекулации към лабораторна практика. Експериментът се основава на известната схема на двойния процеп, при която единичните фотони проявяват вълнови свойства и образуват интерференчна картина. Айнщайн предлага модификация: в един от процепите да се въведе свръхлек подвижен елемент, който да усеща микроскопичния импулс на летящия фотон. Ако такъв удар може да бъде регистриран, ще бъде възможно да се узнае пътят на фотона, без да се разрушава интерференцията, твърди той.
През 20-и век е невъзможно да се осъществи идеята: устройства с необходимата чувствителност просто не съществуват. Китайските изследователи намират друг начин. Те поставили един-единствен рубидиев атом в лазерен капан и го охладили до температура, близка до абсолютната нула. В това състояние атомът наистина се превърнал в еквивалент на свръхлекия подвижен елемент от мисловния експеримент на Айнщайн.
По-нататъшната динамика зависела изцяло от това колко свободно можел да се движи атомът. Когато полето на задържане отслабвало, атомът леко се колебаел и регистрирал импулса от фотона: пътят ставал известен и интерференцията изчезвала. Когато ограничителното поле било по-твърдо фиксирано, преместването изчезвало, пътят оставал неизвестен – и интерференционната картина се възстановявала.
Именно това взаимно изключване изтъкнал Бор: някои свойства на квантовия обект не могат да бъдат измерени едновременно, независимо колко точно е нагласен апаратът.
Както отбелязва Американското физическо дружество, учените можели да контролират размазването на интерференчните ресни, като променят неопределеността на импулса на фотона – и във всеки случай получавали поведение, което строго съвпадало с теорията. И така, сега вече знаем със сигурност: опитът да се получи допълнителна информация за дадена система неизбежно променя нейното състояние. Опитът да видим едновременно и частицата и вълната води до изчезване на едната страна на този дуализъм.
Изглежда, че след сто години наблюдаваната картина остава същата: Айнщайн е знаел как да задава въпроси, но в този конкретен спор природата следва логиката на Бор.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
