Το φως συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο και κύμα όχι μόνο στο χώρο αλλά και στο χρόνο

Ένα από τα πιο περίεργα και διάσημα πειράματαΣτη φυσική, το πείραμα της διπλής σχισμής είναι η καλύτερη απεικόνιση της μυστηριώδους φύσης της κβαντικής μηχανικής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως, το οποίο αντιλαμβανόμαστε ως κάτι συνηθισμένο, μπορεί να συμπεριφέρεται ταυτόχρονα και ως σωματίδιο και ως κύμα, κάτι που επιβεβαιώθηκε πειραματικά το 2021. Ωστόσο, ο Άγγλος φυσικός και μαθηματικός Thomas Young ήταν ο πρώτος που έδωσε προσοχή σε αυτό το ασυνήθιστο φαινόμενο το 1801, όταν παρατήρησε ότι όταν προστίθενται ηχητικά κύματα, ο ήχος εξασθενεί και ενισχύεται. Υποθέτοντας ότι το φως είναι σαν τον ήχο, ο Jung αποφάσισε να πραγματοποιήσει ένα πείραμα στο οποίο κατεύθυνε μια δέσμη φωτός σε μια αδιαφανή οθόνη με δύο παράλληλες υποδοχές, πίσω από την οποία τοποθετήθηκε μια άλλη οθόνη προβολής. Το πλάτος των σχισμών, σε αυτή την περίπτωση, ήταν περίπου ίσο με το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός. Το αποτέλεσμα του πειράματος ήταν ένα μοτίβο παρεμβολής, το οποίο δείχνει ότι το φωτόνιο φαίνεται να περνά και από τις δύο σχισμές ταυτόχρονα. Πρόσφατα, όμως, η κατάσταση έχει γίνει πιο περίπλοκη - οι αλλαγές που έκαναν οι φυσικοί στο κλασικό πείραμα του Young, έδειξαν ότι η συμπεριφορά των φωτονίων αλλάζει ανάλογα με τον... χρόνο.

Τα αποτελέσματα μιας νέας μελέτης έδειξαν ότι το φως συμπεριφέρεται σαν κύμα και σωματίδιο, όχι μόνο στο χώρο αλλά και στο χρόνο.

Το περιεχόμενο

• 1 Η κλασική εμπειρία του Jung
• 2 Σχηματισμός κβαντικής μηχανικής
• 3 Πώς η κβαντική μηχανική άλλαξε τον κόσμο;
• 4 Η σύγχρονη εμπειρία του Γιουνγκ
• 5 Πείραμα καθυστερημένης επιλογής
• 6 Πώς συμπεριφέρεται το φως στο χρόνο και στο χώρο;

Η κλασική εμπειρία του Γιουνγκ

Πριν προχωρήσουμε σε συναρπαστικά αποτελέσματαΜελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Physics, στραφούμε στο κλασικό πείραμα Young, και επίσης υπενθυμίζουμε τις βασικές αρχές της κβαντικής μηχανικής. Έτσι, σύμφωνα με τον συγγραφέα αυτού του άρθρου, θα είναι ευκολότερο για τον αναγνώστη να καταλάβει τι συμβαίνει.

Αρχικά, η συζήτηση για τη φύση του φωτός μέσαακαδημαϊκοί κύκλοι συνεχίζονται από τον 18ο αιώνα. Ο Ισαάκ Νεύτων, για παράδειγμα, πίστευε ότι το φως αποτελείται από ένα ρεύμα σωματιδίων, ενώ ο Ολλανδός φυσικός και αστρονόμος Christian Huygens, αντίθετα, ονόμασε τα κύματα φωτός που δονούνται σε ένα είδος αιθέρα. Αυτές οι εικασίες βασίστηκαν στην κυματική φύση των ηχητικών κυμάτων, τα οποία διαδίδονται μέσω καμπυλωτών σωλήνων γύρω από τις γωνίες, σε αντίθεση με το φως. Επιπλέον, ο Νεύτων παρατήρησε ότι η ταχύτητα του φωτός άλλαζε στο νερό, γεγονός που τον ανάγκασε να εισαγάγει μια ανεξήγητη δύναμη στη θεωρία του που θα μπορούσε να εξηγήσει αυτό το παράξενο φαινόμενο.

Ο Ισαάκ Νεύτων ήταν πεπεισμένος ότι το φως είναι ένα σωματίδιο, όχι ένα κύμα.

Αυτό είναι ενδιαφέρον: Γιατί η κβαντική φυσική μοιάζει με τη μαγεία;

Αφού εκείνα τα χρόνια ο νεαρός επιστήμονας χρησιμοποιούσεπολύ δημοφιλής, κανείς δεν τόλμησε να αμφισβητήσει τη θεωρία του μέχρι το 1801. Στη συνέχεια, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο Thomas Young παρατήρησε για πρώτη φορά παρεμβολές. Ο λόγος που αυτός ο σοφός επιστήμονας με εμπειρία σε διάφορους τομείς της επιστήμης, συμπεριλαμβανομένης της ιατρικής, ενδιαφέρθηκε για το φως ήταν η προετοιμασία ενός ματιού ταύρου, κατά τη διάρκεια του οποίου σκέφτηκε πώς εστιάζουν τα μάτια σε αντικείμενα σε διαφορετικές αποστάσεις. Στη συνέχεια, ο Jung πρότεινε τη θεωρία της έγχρωμης όρασης.

Ο Γιουνγκ θαύμαζε επίσης τον Νεύτωνα, αλλά μέχρι το 1800παρατήρησε κάτι λάθος στη σωματιδιακή θεωρία. Έτσι, το φως συμπεριφέρθηκε διαφορετικά μεταξύ αέρα και νερού - ένα μέρος του αντανακλούσε και το δεύτερο διαθλάστηκε, κάτι που δεν μπορεί να εξηγηθεί από τη θεωρία του Νεύτωνα. Για να καταλάβει τι συνέβαινε, ο Jung, όπως και οι προκάτοχοί του, στράφηκε στον ήχο, σημειώνοντας ότι όταν δύο ηχητικά κύματα τέμνονται, παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Με τον καιρό, ο φυσικός άρχισε να καταλαβαίνει ότι το φαινόμενο της παρεμβολής μπορούσε να εφαρμοστεί και στο φως.

Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι η παρεμβολή εμφανίζεται όταν δύοσύνολα κυμάτων υπερτίθενται το ένα πάνω στο άλλο. Νωρίτερα, μίλησα για τα αποτελέσματα ενός πειράματος που έδειξε ότι υπάρχει κβαντική εμπλοκή μεταξύ ανόμοιων σωματιδίων.

Το φως δεν είναι τόσο απλό όσο φαίνεται

Το 1801, αναλογιζόμενος πειράματαΟ Newton, Jung πρότεινε την κύρια ιδέα του διάσημου πειράματος, αλλά τα αποτελέσματά του στη συνέχεια επικρίθηκαν από την ακαδημαϊκή κοινότητα. Η διάταξη που προτάθηκε από τον Young χρησιμοποιήθηκε αργότερα για να καταδείξει την κυματική φύση του φωτός και την ικανότητα των ηλεκτρονίων να συμπεριφέρονται σαν κύματα και να δημιουργούν μοτίβα παρεμβολής.

Η κατάσταση άλλαξε πολύ αργότερα χάρη σεη εμφάνιση της κβαντικής μηχανικής, όταν οι φυσικοί (σε μεγάλο βαθμό χάρη στην εμπειρία του Γιουνγκ) έπαψαν να αμφιβάλλουν για τη διπλή φύση του φωτός, το οποίο, όπως γνωρίζουμε, μπορεί να συμπεριφέρεται και ως κύμα και ως σωματίδιο ταυτόχρονα.

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Το 2021, οι φυσικοί επιβεβαίωσαν πειραματικά τη δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου.

Η άνοδος της κβαντικής μηχανικής

< Η κβαντική φυσική μελετά τη δομή του κόσμουμικροσκοπικό επίπεδο. Σε αντίθεση με την κλασική φυσική, η οποία επικεντρώνεται στη μελέτη του μακρόκοσμου (συμπεριλαμβανομένου του σύμπαντος και των ουράνιων σωμάτων), αυτός ο τομέας της έρευνας επικεντρώνεται σε άτομα - μικροσκοπικά δομικά στοιχεία του σύμπαντος που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Αλλά αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος των παραξενιών που συναντούν στην πορεία των επιστημόνων. Δεδομένης της ιδιαίτερης φύσης της κβαντικής μηχανικής, οι ιδρυτές της ήταν πολλοί εξέχοντες επιστήμονες, όπως ο θεωρητικός φυσικός Max Planck, ο «πατέρας» του ατόμου Niels Bohr, ο δημιουργός της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (GR) Albert Einstein, ο φυσικός Werner Heisenberg. και πολλοί άλλοι διάσημοι επιστήμονες. Και όλα αυτά γιατί ήταν απίστευτα δύσκολο να καταλάβει κανείς τι συνέβαινε.

Εδώ είναι το πρώτο στιγμιότυπο του φωτός τόσο ως κύματα όσο και ως σωματίδια. Φωτογραφία τραβηγμένη στο εργαστήριο του Fabrizio Carbone στην Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάνης

Διαβάστε περισσότερα για άλλα εξίσου παράξενα φαινόμενα της κβαντικής μηχανικής στο άρθρο μας «Μυστικά της κβαντικής μηχανικής - τι είναι η κβαντική εμπλοκή;»

Κι όμως η πρωτοκαθεδρία στη δημιουργία του σύγχρονουΗ κβαντική θεωρία ανήκει στον Γερμανό φυσικό Μαξ Πλανκ, ο οποίος δημοσίευσε πρωτοποριακή έρευνα που αποδεικνύει ότι η ενέργεια σε ορισμένες καταστάσεις μπορεί να παρουσιάσει τα χαρακτηριστικά της φυσικής ύλης. Σημειώστε ότι εκείνα τα χρόνια, η ενέργεια θεωρούνταν ένα αποκλειστικά συνεχές κυματοειδές φαινόμενο, ανεξάρτητο από τα χαρακτηριστικά της φυσικής ύλης.

Η θεωρία του Planck, αντίθετα, ανέφερε ότι η ενέργειααποτελείται από συστατικά παρόμοια με σωματίδια ή «κβάντα». Το έργο του βοήθησε στην επίλυση προηγουμένως ανεξήγητων φυσικών φαινομένων, συμπεριλαμβανομένης της απορρόφησης φωτός σε ατομικό επίπεδο, για το οποίο τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής το 1918.

Μετά ο Αϊνστάιν, ο Μπορ, ο Λουί ντε Μπρόλι, ο Σρέντινγκερ καιΟ Dirac ανέπτυξε τη θεωρία του Planck, δίνοντας στον κόσμο την κβαντική μηχανική - τη μαθηματική εφαρμογή της κβαντικής θεωρίας, σύμφωνα με την οποία η ενέργεια είναι ταυτόχρονα ύλη και κύμα και εξαρτάται από μια σειρά μεταβλητών. Έτσι, η κβαντομηχανική εμμένει σε μια πιθανολογική άποψη της δομής του σύμπαντος, η οποία είναι πολύ διαφορετική από την κλασική μηχανική, στην οποία μπορούν να υπολογιστούν όλες οι ακριβείς ιδιότητες των αντικειμένων.

Εδώ είναι μια φωτογραφία που τραβήχτηκε το 1927 κατά τη διάρκεια του 5ου συνεδρίου Solvay. Και οι 29 συμμετέχοντες άλλαξαν τον κόσμο πέρα ​​από την αναγνώριση.

Σήμερα κβαντική μηχανική και θεωρίαη σχετικότητα είναι η βάση της σύγχρονης φυσικής και ... το κύριο πρόβλημα της. Διαβάστε περισσότερα για το γιατί η γενική σχετικότητα έρχεται σε αντίθεση με την κβαντική μηχανική και τι σημαίνει αυτό για τη σύγχρονη επιστήμη στο άρθρο «Μπορεί η κβαντική μηχανική να εξηγήσει την ύπαρξη του χωροχρόνου;», προτείνω!

Πώς η κβαντική μηχανική άλλαξε τον κόσμο;

Σήμερα, για τη «μυστηριώδη» κβαντική φυσική δεν είναιμόνο οι τεμπέληδες το έχουν ακούσει, αφού χρησιμοποιείται για να εξηγήσει τα πιο διαφορετικά και ακόμη και ανύπαρκτα φαινόμενα. Κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη, γιατί δεν υπάρχει σχεδόν κανένας επιστήμονας στον κόσμο που να κατανοεί πλήρως τη δομή του Σύμπαντος σε μικροεπίπεδο. Η κβαντομηχανική, ωστόσο, άλλαξε οριστικά και αμετάκλητα τον κόσμο, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη και διαμόρφωση του σύγχρονου πολιτισμού. Για να δώσουμε λίγη σαφήνεια και να τεκμηριώσουμε δυνατές δηλώσεις, παραθέτουμε τα κύρια επιτεύγματα αυτού του επιστημονικού κλάδου.

• Οι υπολογιστές και τα smartphone είναι το πιο ξεκάθαρο παράδειγμαπου έδωσε στον κόσμο την κβαντική μηχανική. Αυτό συμβαίνει επειδή η λειτουργία των σύγχρονων ηλεκτρονικών που βασίζονται σε ημιαγωγούς εξαρτάται από την κυματική φύση των ηλεκτρονίων. Και επειδή κατανοούμε αυτήν την κυματική φύση, μπορούμε να χειριστούμε τις ηλεκτρικές ιδιότητες του πυριτίου για να δημιουργήσουμε τσιπ υπολογιστών αναμιγνύοντας μικροσκοπικά κλάσματα των απαιτούμενων στοιχείων μαζί.



Διαβάζετε αυτό το άρθρο χάρη στην κβαντική μηχανική

Ισχύς και ισχύς τσιπ υπολογιστώνεπιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, tablet, smartphone, ακόμη και μικρές συσκευές. Χωρίς μια λεπτομερή κατανόηση της κβαντικής φύσης της ύλης, θα ήταν αδύνατη η δημιουργία τους.

• Λέιζερ και τηλεπικοινωνίες:στις κλασικές τηλεπικοινωνίες οπτικών ινών που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση μηνυμάτων μέσω καλωδίων οπτικών ινών, οι πηγές φωτός είναι κβαντικές συσκευές - λέιζερ. Ναι, ναι, κάθε φορά που κάνετε ένα τηλεφώνημα, χρησιμοποιείτε άμεσα ή έμμεσα ένα λέιζερ ή, αν προτιμάτε, την ίδια την κβαντική φυσική.



Τα λέιζερ είναι γεννήτριες και ενισχυτές συνεκτικής ακτινοβολίας στο οπτικό εύρος

Η βασική αρχή του λέιζερ περιγράφηκε από τον Αϊνστάιν το 1917.έτος σε μια εργασία για τη στατιστική των φωτονίων (αν και ο ίδιος ο όρος εισήχθη αργότερα) και την αλληλεπίδρασή τους με τα άτομα. Το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι η επαγόμενη (ή συνεκτική) εκπομπή, στην οποία και τα δύο φωτόνια, χονδρικά μιλώντας, «κλωνοποιούνται» το ένα το άλλο, δηλαδή έχουν την ίδια συχνότητα, φάση και κατεύθυνση.

• Με συνδεδεμένα συστήματα πλοήγησης GPSστο Διαδίκτυο, μπορείτε να ανοίξετε το δρόμο σε οποιοδήποτε άγνωστο μέρος. Αυτό συμβαίνει επειδή η πλοήγηση σε smartphone παρέχεται από ένα παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης - ένα δίκτυο δορυφόρων, καθένας από τους οποίους μεταδίδει ένα σήμα που λαμβάνεται από έναν πλοηγό GPS, ο οποίος καθορίζει την τοποθεσία με ακρίβεια πολλών μέτρων. Το GPS βασίζεται στη σταθερή ταχύτητα του φωτός για τη μετατροπή του χρόνου σε απόσταση.



Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε το smartphone σας για να φτάσετε από το σημείο Α στο σημείο Β, ευχαριστήστε την κβαντομηχανική για αυτό.

Για ακριβή και συγχρονισμένη εργασίαδορυφορικό σύστημα, καθένα από αυτά έχει ενσωματωμένα ατομικά ρολόγια που λειτουργούν χάρη στις αρχές της κβαντικής μηχανικής. Το «τικ» ενός ρολογιού είναι η ταλάντωση των μικροκυμάτων που προκαλεί μια μετάβαση μεταξύ δύο συγκεκριμένων κβαντικών καταστάσεων σε ένα άτομο καισίου (ή ρουβιδίου, σε ορισμένα ρολόγια).

Καταπληκτικό, σωστά; Παρά το γεγονός ότι η κβαντική φυσική είναι μυστηριώδης και ακατανόητη, είναι απλά αδύνατο να φανταστεί κανείς την καθημερινή ζωή χωρίς αυτήν.

Η σύγχρονη εμπειρία του Γιουνγκ

Ο Thomas Jung έκανε το διάσημο πείραμά του χωρίςμικρό πριν από 222 χρόνια. Για το λόγο αυτό, η σύγχρονη εμπειρία μοιάζει κάπως διαφορετική - οι φυσικοί περνούν την ακτινοβολία μεμονωμένων σωματιδίων φωτός ή ύλης μέσα από δύο σχισμές ή οπές κομμένες σε ένα αδιαφανές φράγμα. Στην άλλη πλευρά του φραγμού υπάρχει μια οθόνη που καταγράφει την άφιξη των σωματιδίων.

Το αποτέλεσμα του πειράματος, παρά τον εκσυγχρονισμό,δεν αλλάζει: αντί να περνούν από τη μία ή την άλλη σχισμή και να συσσωρεύονται πίσω από καθεμία από αυτές, τα φωτόνια πηγαίνουν σε ορισμένα σημεία της οθόνης και αποφεύγουν το ένα το άλλο, γεγονός που οδηγεί στη δημιουργία εναλλασσόμενων ζωνών φωτός και σκότους, δηλαδή σε παρεμβολές . Αυτό, ωστόσο, δεν συμβαίνει πάντα - αποδείχθηκε ότι μόνο ένα φωτόνιο διέρχεται από τη συσκευή ανά πάσα στιγμή.

Η συμπεριφορά των φωτονίων αλλάζει όταν απλώς παρατηρούμε την πορεία ενός πειράματος. Η πραγματικότητα είναι πολύ πιο περίπλοκη από όσο φαίνεται.

Αυτό φαίνεται αντιφατικό, αλλά αν το κοιτάξετεφωτόνιο από μαθηματική άποψη, λαμβάνοντας το ως κυματική συνάρτηση (μια αφηρημένη μαθηματική συνάρτηση που αντιπροσωπεύει την κατάσταση του φωτονίου / τη θέση του), πώς όλα μπαίνουν στη θέση τους. Το γεγονός είναι ότι η κυματική συνάρτηση συμπεριφέρεται σαν κύμα, πράγμα που σημαίνει ότι το φωτόνιο πέφτει και στις δύο σχισμές. Ως αποτέλεσμα, νέα κύματα βγαίνουν από κάθε σχισμή στην άλλη πλευρά, διαδίδονται και παρεμβάλλονται μεταξύ τους.

Δείτε επίσης: Βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2022: κβαντική εμπλοκή και τηλεμεταφορά

Έτσι, μπορούμε να διατυπώσουμε το κύριοη ιδέα του πειράματος της διπλής σχισμής - ακόμα κι αν περάσετε φωτόνια μέσα από τις δύο σχισμές μία κάθε φορά, θα εξακολουθεί να συμπεριφέρεται σαν κύμα, δημιουργώντας ένα μοτίβο παρεμβολής. Αλλά αυτό το κύμα είναι μια πιθανότητα, αφού οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν από ποια από τις δύο σχισμές θα περάσει αυτό ή εκείνο το φωτόνιο. Το πρόβλημα είναι ότι όταν οι επιστήμονες προσπαθούν να προσδιορίσουν ακριβώς ποιο φωτόνιο διέρχεται από μια συγκεκριμένη σχισμή, δεν εμφανίζεται κανένα μοτίβο παρεμβολής (ό,τι κι αν κάνουν οι επιστήμονες).

Πείραμα καθυστερημένης επιλογής

Σημειώστε ότι στην κβαντομηχανική υπάρχειμια σειρά από κλασικά πειράματα διπλής σχισμής, συμπεριλαμβανομένου του πειράματος «καθυστερημένης επιλογής» (η λεγόμενη «καθυστερημένη επιλογή κβαντική γόμα»). Παρά το περίεργο όνομα, η ιδέα είναι αρκετά απλή - τα φωτόνια που εκπέμπονται από το λέιζερ πέφτουν σε μια πλάκα διπλής σχισμής, πίσω από την οποία υπάρχει ένας μη γραμμικός οπτικός κρύσταλλος που χωρίζει ένα φωτόνιο σε ένα ζεύγος μπλεγμένων φωτονίων (διαβάστε περισσότερα για αυτό το φαινόμενο εδώ ).

Ο σκοπός του πειράματος είναι να σχηματίσειτο τυπικό μοτίβο παρεμβολής που πρέπει να δημιουργήσει ένα από τα φωτόνια και ο «συνεργάτης» του θα πρέπει να πάει στον ανιχνευτή. Αυτό, ωστόσο, δεν συμβαίνει: ακόμα κι αν το δεύτερο φωτόνιο μπορεί να ανιχνευθεί αφού το πρώτο χτυπήσει στην οθόνη, δεν εμφανίζεται μοτίβο παρεμβολής.

Η κλασική εμπειρία του Γιουνγκ, περιγραφή

Θεωρητικά αυτό σημαίνει η παρατήρηση ενός φωτονίου μπορεί να αλλάξει γεγονότα που έχουν ήδη συμβεί. Αλλά πώς ακριβώς λειτουργεί όλο αυτό είναι ακόμα άγνωστο, πράγμα που σημαίνει ότι έχουμε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της κβαντικής μηχανικής.

Γνωρίζετε ότι υπάρχουν διαφορετικές ερμηνείες της κβαντικής μηχανικής; Για παράδειγμα, ξέρετε ποια είναι η ερμηνεία του Everett;

Πώς συμπεριφέρεται το φως στο χρόνο και στο χώρο;

Σε μια συνεχή προσπάθεια να αποκαλύψουν την αιτία της παράξενης συμπεριφοράς των φωτονίων, οι φυσικοί του Imperial College του Λονδίνου δημοσίευσαν την πρωτοποριακή εργασία τους στο περιοδικό Nature Physics, αποδεικνύοντας ότι Η εμπειρία του Γιουνγκ ισχύει όχι μόνο σε σχέση με τον χώρο, αλλά και με τον χρόνο. Στο αρχικό πείραμα, τα κύματα φωτός περνούσαν μέσα από στενά κενά στο φυσικό χώρο, αλλά στη νέα παραλλαγή, οι φυσικοί χρησιμοποίησαν ένα ειδικό υλικό που αλλάζει τον βαθμό ανάκλασης του φωτός.

Όταν σε ένα λεπτό στρώμα οξειδίου του ινδίου -ένα ηλεκτρικά αγώγιμο διαφανές υλικό που χρησιμοποιείται τακτικά σε οθόνες αφής smartphone - όταν χτυπηθεί από έναν έντονο παλμό λέιζερ, γίνεται καθρέφτης για ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου. Αυτό το υλικό, όπως λένε στο έργο, αλλάζει την ανακλαστικότητα του εξαιρετικά γρήγορα, η οποία είναι συγκρίσιμη με τη συχνότητα των φωτεινών ταλαντώσεων.

Αν ολόκληρη η ιστορία του σύμπαντος προήλθε από τη Μεγάλη ΈκρηξηΜέχρι τη στιγμή που διαβάζετε αυτό το άρθρο διήρκεσε ένα δευτερόλεπτο, η διακύμανση του φωτός θα ισοδυναμούσε με μία ημέρα. Η ταχύτητα εναλλαγής των σχισμών του καθρέφτη αποδείχθηκε εκπληκτική - θέμα φεμτοδευτερόλεπτων, - εξηγεί ο επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου, Romain Tyrol.

Μια ομάδα φυσικών κατάφερε να αναδημιουργήσει ένα πείραμα διπλής σχισμής που απέδειξε την κυματική φύση του φωτός με την πάροδο του χρόνου.

Για να το θέσω πολύ απλά, οι φυσικοί κατάφερανγια να παρατηρήσετε τις διαδικασίες της παρεμβολής φωτός στο χρόνο - αφού περνούσαν μέσα από τις σχισμές, τα φωτεινά κύματα είτε ενισχύθηκαν είτε έσβησαν το ένα το άλλο (όπως ακριβώς συμβαίνει στο κλασικό πείραμα Young). Ωστόσο, αυτή τη φορά παρέμβαση σημειώθηκε στη χρονική κλίμακα.

Έτσι, 222 χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες το απέδειξαν το φως συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο και κύμα όχι μόνο στο χώρο αλλά και στο χρόνο.

Μάθαμε επίσης για την ύπαρξη πιο ακριβώντρόποι μέτρησης της οπτικής απόκρισης του μέσου, και τα αποτελέσματα της μελέτης στο μέλλον μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία νέων τεχνολογιών υπολογιστών και φασματοσκοπίας (η οποία είναι χρήσιμη στη μελέτη των μαύρων οπών και άλλων αστροφυσικών φαινομένων). Εκτός από τη θεωρητική και εννοιολογική αξία, τέτοια πειράματα συνεχίζουν να χρησιμεύουν ως πηγή νέας γνώσης και πραγματοποιούνται για διαφορετικούς τύπους κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονικών, ήχου κ.λπ.

Απλά φανταστείτε τον αντίκτυπο που θα μπορούσε να έχει μια νέα ανακάλυψη στην επεξεργαστική ισχύ των κβαντικών υπολογιστών.

Δεν μπορούμε επίσης να αποκλείσουμε άλλες επόμενεςανακαλύψεις που σήμερα κανείς δεν τολμά να καταπιαστεί. Τελικά, γνωρίζουμε πολύ λίγα για τη φύση του σύμπαντος, στο οποίο υπάρχουν πολλές περισσότερες ανεξερεύνητες περιοχές από ό,τι μπορεί κανείς να φανταστεί. Και τι πιστεύετε, σε τι περαιτέρω πειράματα στον τομέα της κβαντικής φυσικής μπορούν να οδηγήσουν; Θα περιμένουμε την απάντηση, όπως πάντα, στη συνομιλία μας στο Telegram, ευχαριστώ για την προσοχή σας!