Kvantna mehanika, ki je najbolj skrivnostna in malo preučena veja fizike, je znanstvenike že večkrat osupnila s svojimi novimi in novimi lastnostmi, ki se ne skladajo s tradicionalnim makroskopskim svetom. Kje točno je meja med njim in kvantnimi svetovi, še vedno ostaja nerazrešena skrivnost. Obenem je v svojem nedavnem poskusu fizikom končno uspelo nekoliko odpreti tančico tajnosti in pokazati, da lahko na dveh mestih hkrati obstajajo celo ogromne molekule.
JE TELEPORTACIJA resnična?
Razprava o tem, ali bo mogoče nekega dne nemudoma prestaviti osebo na bolj ali manj pomembno razdaljo, do zdaj ni zamrla. Novo odkritje, ki kaže, da niso samo atomi, temveč tudi sorazmerno velike molekule hkrati na dveh mestih, človeštvo približa svojim starim sanjam - osvojiti velike razdalje v deljeni sekundi. Edinstveno odkritje je bilo narejeno z uporabo rahlo posodobljenega poskusa z dvojno režo, ki se v fiziki pogosto uporablja za preučevanje lastnosti fotonov svetlobe. Prav po njegovi zaslugi so znanstveniki naenkrat lahko prišli do koncepta dvojnosti svetlobe, ki se obnaša kot delček in val hkrati.
Eksperiment z dvojno režo je v praksi dokaj enostaven. Najprej morate poskrbeti, da je vir svetlobe usmerjen proti površini, v kateri sta vrezani dve reži. Za določeno površino morate postaviti drugo površino, na katero bo projicirana svetloba. Če bi svetloba sestavljala le navadne delce, bi se vzorec na zadnji površini pojavil le v obliki in velikosti rež. Vendar je eksperiment z dvojno režo edinstven po tem, da se svetlobni valovi nepričakovano odbijejo drug od drugega, kot valovanja v vodi, kar ustvari nekakšen tigrovski vzorec na površini.
Toda najbolj nenavadno pri poskusu je, da se tudi, ko poskus izvajamo s posameznimi delci svetlobe, pojavi isti črtast vzorec. Zdi se, da ti fotoni nekako ne potujejo samo ene poti, kot bi lahko pričakovali, ampak se sekajo in mešajo med seboj.
V fiziki ta pojav imenujemo kvantna superpozicija, kar najbolje ponazarja Schrödingerjeva mačka. V tem miselnem eksperimentu mačka, skrita v škatli, ni živa niti mrtva, ampak obstaja v dveh stanjih hkrati. V trenutku, ko opazovalec odpre polje, se superpozicija sesede v eno ali drugo stanje. Zaradi tega je izkušnja še bolj nenavadna, je dejstvo, da če bi bili detektorji nameščeni v reže kot instrument za merjenje razdalje, ki jo prevozi svetloba, bi črtasti vzorci takoj izginili. Nejasnost rezultata postane jasna šele, ko ga izmerimo.
Promocijski video:
Obenem je pojav superpozicije očitno uporaben le v kvantnem polju, saj ko predmeti postajajo večji, dvojnost svetlobe v makroskopskem svetu skoraj popolnoma izgine. Če je odgovor pritrdilen, ali obstaja omejitev velikosti samega predmeta, ki je lahko hkrati na dveh mestih brez težav? Da bi odgovorili na to vprašanje, so znanstveniki z dunajskih in baselskih univerz izvedli eksperiment z dvojnimi režami z največjimi molekulami, ki so jih preizkusili v zgodovini fizike.
Prejšnji zapis je vseboval molekule, ki vsebujejo več kot 800 atomov, vendar ga je raziskovalni skupini uspelo razširiti na 2000 atomov. Molekule so obstajale v stanju kvantne superpozicije in pokazale so podoben rezultat kvantne dvojnosti. Takšen rezultat potisne mejo mikroskopskega bližje našemu makro svetu, hkrati pa skoraj popolnoma zabriše katero koli črto med njimi.