kutatás

A molekulák egyszerre két helyen lehetnek

Kvantummechanika, amely a legtöbbA titokzatos és kevésbé tanulmányozott fizikai ág többször meglepte a tudósokat új és új tulajdonságokkal, amelyek alig felelnek meg a hagyományos makroszkopikus világnak. Ahol pontosan a határ van a kvantum világok között, továbbra is megoldatlan rejtély marad. Ugyanakkor a közelmúltbeli kísérletükben a fizikusoknak végre sikerült kissé kinyitniuk a titoktartás fátylat, és megmutatták, hogy akár hatalmas molekulák is létezhetnek egyszerre két helyen.

Nem csak atomok, hanem a molekulák is lehetnek két helyen egyszerre

Valódi a teleportálás?

A vita arról, hogy lehetséges-e azonnal egyszerha egy embert többé-kevésbé jelentős távolságra helyezünk el, eddig nem haladtunk meg. Egy új felfedezés, amely azt mutatja, hogy nemcsak az atomok, hanem a viszonylag nagy molekulák is képesek egyszerre két helyen lenni, egy lépéssel közelebb hozza az emberiséget régi álmához - nagy távolságok meghódítását egy másodperc alatt. Egy egyedülálló felfedezés történt egy kissé korszerűsített kétréses kísérlet alkalmazásával, amelyet a fizikában gyakran használnak a fény fotonok tulajdonságainak tanulmányozására. Hála neki, a tudósok egyszerre képesek voltak a fény kettősségének fogalmára jutni, miközben részecskeként és hullámként viselkedtek.

Lásd még: Quantum teleportálás rekord 30 kilométerre

A kétrészes kísérlet meglehetősen egyszerűa gyakorlatban. Először is ellenőriznie kell, hogy a fényforrás a felületre irányul-e, amelyben két vágás van elvágva. Egy adott felület mögött egy másik felületet kell elhelyezni, amelyre a fény kivetül. Ha a fény csak egyszerű részecskékből állna, akkor a hátsó felület mintája csak a rések alakjában és méretében jelenik meg. A kétrészes kísérlet azonban egyedülálló abban, hogy a fényhullámok hirtelen egymástól kezdtek lepattanni, mint például a víz hullámai, és egyfajta tigrismintát hoznak létre a felületen.

Két résű kísérlet végrehajtása

De a legfurcsább dolog a kísérletbenaz a tény, hogy még akkor is, ha a kísérletet különálló fényrészecskékkel hajtják végre, ugyanaz a csíkos minta jelenik meg. Valahogy úgy tűnik, hogy ezek a fotonok nem csak egy utat követnek, ahogyan azt várhatnánk, hanem keresztezik és keverednek egymással.

A fizikában ezt a jelenséget kvantumnak nevezika szuperpozíció, amelyet legjobban a Schrödinger macska szemléltet. Ebben a gondolatkísérletben a dobozban elrejtett macska sem élő, sem halott, hanem két állapotban létezik egyszerre. Amikor a megfigyelő kinyitja a dobozt, a szuperpozíció egyik vagy másik állapotba összeomlik. A kísérletnél még szokatlanabb az a tény, hogy ha az érzékelőket a résekbe felszerelnék a fény által megtett út mérésére szolgáló eszközként, akkor a csíkos minták azonnal eltűnnek. Az eredmény homályossága csak akkor mérhető, ha azt megmérik.

Ha tetszik ez a cikk, felkérem Önt, hogy csatlakozzon a hivatalos Yandex.Zen csatornához, ahol még hasznosabb információkat találhat a tudomány és a technológia világából.

Ugyanakkor úgy tűnik, hogy a szuperpozíció jelenségecsak a kvantummezőben alkalmazható, mert mivel a tárgyak nagyobbra válnak, a fény kettőssége szinte teljesen eltűnik a makroszkopikus világban. Ha igen, van-e korlátozás annak a tárgynak a méretében, amely bármilyen probléma nélkül egyszerre két helyen lehet? A kérdés megválaszolására a bécsi és a bázeli egyetem tudósai kettős résen kísérletet végeztek a fizika története során vizsgált legnagyobb molekulákkal.

Az előző rekord molekulákat tartalmazotttöbb mint 800 atomot, de a kutatók csoportjának sikerült 2000 atomra bővíteni. A molekulák kvantum-szuperpozícióban léteztek, és hasonló eredményt mutattak a kvantum-elágazásnál. Egy hasonló eredmény közelebb tolja a mikroszkopikus szegélyt a makróvilághoz, miközben szinte teljes mértékben törli a közöttük lévő vonalakat.