Kvantová mechanika, ktorá je najzáhadnejším a málo študovaným odvetvím fyziky, má viac ako raz ohromených vedcov svojimi novými a novými vlastnosťami, ktoré nezodpovedajú tradičnému makroskopickému svetu. Kde presne je hranica medzi ním a kvantovými svetmi, stále zostáva nevyriešeným tajomstvom. Zároveň sa vo svojom nedávnom experimente fyzikom konečne podarilo mierne otvoriť závoj utajenia a ukázať, že na dvoch miestach môžu súčasne existovať aj obrovské molekuly.
JE TELEPORTATION REAL?
Debata o tom, či bude možné jedného dňa okamžite premiestniť osobu na viac či menej významnú vzdialenosť, doteraz ustupuje. Nový objav, ktorý ukazuje, že nielen atómy, ale aj relatívne veľké molekuly sú schopné byť súčasne na dvoch miestach, prináša ľudstvo o krok bližšie k svojmu starému snu - dobyť veľké vzdialenosti za zlomok sekundy. Unikátny objav sa dosiahol pomocou mierne modernizovaného experimentu s dvoma štrbinami, ktorý sa vo fyzike často používa na štúdium vlastností fotónov svetla. Bolo to vďaka nemu, že vedci naraz dokázali prísť na koncept duality svetla, ktorý sa chová ako častica a vlna súčasne.
Experiment s dvojitým zárezom je v praxi pomerne jednoduchý. Najprv sa musíte uistiť, že svetelný zdroj je nasmerovaný na povrch, ktorý má v sebe dva výrezy. Za určeným povrchom musíte umiestniť ďalší povrch, na ktorý sa svetlo premieta. Ak by svetlo pozostávalo iba z obyčajných častíc, potom by sa vzor na zadnej ploche objavil iba v tvare a veľkosti štrbín. Experiment s dvojitou štrbinou je však jedinečný v tom, že vlny svetla sa začínajú neočakávane odraziť, podobne ako vlnky vo vode, vytvárajúc na povrchu určitý druh tigrov.
Najpodivnejšie na experimente je, že aj keď sa experiment uskutočňuje s jednotlivými časticami svetla, objavuje sa rovnaký pruhovaný vzor. Nejako sa zdá, že tieto fotóny necestujú iba jednou cestou, ako by sa dalo očakávať, ale pretínajú sa a miešajú sa navzájom.
Vo fyzike sa tento jav nazýva kvantová superpozícia, čo najlepšie ilustruje Schrödingerova mačka. V tomto myšlienkovom experimente nie je mačka ukrytá v krabici nažive ani mŕtva, ale existuje v dvoch štátoch súčasne. V okamihu, keď pozorovateľ otvorí skrinku, sa superpozícia zrúti do jedného alebo druhého stavu. Táto skúsenosť je ešte nezvyčajnejšia v tom, že keby boli detektory nainštalované v štrbinách ako nástroj na meranie vzdialenosti prejdenej svetlom, pruhované vzory by okamžite zmizli. Nejasnosť výsledku sa prejaví až po jeho zmeraní.
Propagačné video:
Súčasne sa jav superpozície zdá byť použiteľný iba v kvantovom poli, pretože ako sa objekty zväčšujú, v makroskopickom svete takmer zmizne dualita svetla. Ak áno, existuje limit na veľkosť samotného objektu, ktorý môže byť bez problémov na dvoch miestach súčasne? Na zodpovedanie tejto otázky vedci z viedenských a Bazilejských univerzít uskutočnili experiment s dvojitou štrbinou s najväčšími molekulami, ktoré boli testované v dejinách fyziky.
Predchádzajúci záznam obsahoval molekuly obsahujúce viac ako 800 atómov, ale výskumnému tímu sa to podarilo rozšíriť na 2 000 atómov. Molekuly existovali v stave kvantovej superpozície a vykazovali podobný výsledok kvantovej duality. Takýto výsledok posúva okraj mikroskopu bližšie k nášmu makrosvetu, zatiaľ čo takmer úplne rozmazáva akúkoľvek čiaru medzi nimi.