Молекули можуть перебувати в двох місцях одночасно

Квантова механіка, що вдає із себе самийтаємничий і маловивчений розділ фізики, вже не раз дивувала вчених все новими і новими своїми властивостями, мало узгоджуються з традиційним макроскопічними світом. Те, де ж саме знаходиться межа між ним і квантовим світами, до сих пір залишається нерозкритою загадкою. Разом з тим, у своєму недавньому експерименті, фізикам нарешті вдалося трохи відкрити завісу таємниці і показати, що навіть масивні молекули можуть існувати в двох місцях одночасно.

Не тільки атоми, але і молекули можуть перебувати в двох місцях одночасно

Чи реальна телепортація?

Суперечки про те, чи можливо буде якось миттєвоперемістити людини на більш-менш значну відстань, не вщухають досі. Нове відкриття, що показує, що не тільки атоми, але і відносно великі молекули здатні перебувати в двох місцях одночасно, на крок наближає людство до його давньої мрії - підкорення великих відстаней за частку секунди. Унікальне відкриття було зроблено завдяки використанню кілька модернізованого двохщілистими експерименту, часто застосовується у фізиці при вивченні властивостей фотонів світла. Саме завдяки йому вчені свого часу змогли прийти до поняття про подвійність світу, що веде себе як частинка і хвиля одночасно.

Читайте також: Здійснено квантова телепортація на рекордні 30 кілометрів

Провести двохщілистими експеримент досить простона практиці. В першу чергу потрібно простежити, щоб джерело світла був направлений до поверхні, яка має дві вирізані в ній прорізи. Ззаду заданої поверхні необхідно розмістити іншу поверхню, на яку буде проектуватися світло. Якби світло складалося тільки з звичайних частинок, то малюнок на задній поверхні проявлявся б тільки в формі і розмірі щілин. Однак двохщілистими експеримент тим і унікальна, що хвилі світла починають несподівано відскакувати один від одного, як брижі у воді, створюючи свого роду тигровий візерунок на поверхні.

Проведення двохщілистими експерименту

Але найдивніше в експерименті полягає втому, що навіть коли досвід проводиться з окремими частинками світла, з'являється все той же смугастий візерунок. Якимось чином ці фотони, схоже, не йдуть тільки по одному шляху, як можна було б очікувати, а перетинаються і поєднуються один з одним.

У фізиці подібне явище називається квантовоюсуперпозицией, яка найкраще ілюструється кішкою Шредінгера. У цьому уявному експерименті кішка, захована в коробці, не є ні живий, ні мертвої, але існує в двох станах одночасно. У момент відкриття коробки спостерігачем, суперпозиція коллапсирует в один стан або в інше. Ще більшою незвичайності досвіду додає той факт, що якби детектори були встановлені в щілинах як інструмент вимірювання пройденого світлом шляху, то смугасті візерунки відразу б зникли. Розмитість результату прояснюється тільки тоді, як тільки він вимірюється.

Якщо вам подобається ця стаття, запрошую вас приєднатися до нашого офіційного каналу на Яндекс.Дзен, де ви зможете знайти ще більше корисної інформації зі світу науки і техніки.

Разом з тим, явище суперпозиції, мабуть,може бути застосовано тільки в квантової області, адже у міру того, як об'єкти стають більше, подвійність світла практично повністю зникає в макроскопічному світі. Якщо так, то чи є межа розміру того самого об'єкта, який без будь-яких проблем здатний перебувати в двох місцях одночасно? Для того, щоб відповісти на це питання, вчені з університетів Відня та Базеля провели подвійна щілинна експеримент з найбільшими молекулами, які були протестовані в історії фізики.

Попередній рекорд включав молекули, що містятьбільше 800 атомів, але команда дослідників зуміла розширити його до 2000 атомів. Молекули існували в стані квантової суперпозиції і показали аналогічний результат квантової роздвоєності. Подібний результат підштовхує кордон мікроскопічного ближче до нашого макро-світу, при цьому практично повністю стираючи між ними якусь межу.