Το πείραμα διπλής σχισμής είναι ένα από τα πιο γνωστά πειράματα στην ιστορία της φυσικής. Πρώτα προτάθηκε από τον φυσικό Thomas Young του πρώτου 19ου αιώνα, αυτό το πείραμα είναι απολαυστικά απλό στη δομή του, αλλά παραπλανητικά πολύπλοκο σε αυτό που μας λέει για τον κόσμο.
σχετικό περιεχόμενο
- Η Αγαπημένη, Μπάλα "Μια ρυτίδα στο χρόνο" απορρίφθηκε από 26 Εκδότες
Ενώ το φως μπορεί να συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο, το πείραμα διπλής σχισμής χρησιμοποιήθηκε αρχικά από τον Young για να δείξει ότι το φως μπορεί επίσης να συμπεριφέρεται σαν ένα κύμα. Εάν χρειάζεστε μια επαναφορά στο πείραμα, μπορείτε να δείτε μια έκδοση εδώ:
Άλλες εκδοχές του πειράματος διπλής σχισμής που χρησιμοποίησαν ηλεκτρόνια ή ακόμη μεγαλύτερα χημικά μόρια έδειξαν ότι ακόμη και αυτά τα λιγότερο εφήμερα αντικείμενα μπορούν να δημιουργήσουν κυματοειδή παρεμβολικά σχήματα.
Μόλις στις αρχές του 20ου αιώνα οι φυσικοί που εργάζονταν στον τότε καινούργιο τομέα της κβαντικής μηχανικής έφτασαν στην εξήγηση που εξακολουθεί να ισχύει μέχρι σήμερα: η δυαδικότητα των κυμάτων-σωματιδίων. Η θεωρία υποστηρίζει ότι - σε μερικές αισθήσεις - το φως, τα ηλεκτρόνια και άλλα μικροσκοπικά πράγματα μπορούν να συμπεριφέρονται σαν και κύματα και σαν σωματίδια. Για σχεδόν εκατό χρόνια, οι αρχές της κβαντικής φυσικής που καθορίστηκαν από μερικά από τα μεγαλύτερα ονόματα της φυσικής - Αϊνστάιν, Bohr, Planck και άλλοι - έχουν χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσουν τα περίεργα αποτελέσματα των πειραμάτων του Young και άλλων παρόμοιων πειραμάτων. Ωστόσο, παραμένει στο παρασκήνιο μια άλλη εξήγηση για τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί ο κόσμος και, σύμφωνα με το περιοδικό Quanta, πρόσφατη εργαστηριακή έρευνα προκαλεί σε μερικούς φυσικούς να εξετάσουν τα θεμέλια της κβαντικής φυσικής.
Σύμφωνα με τις σύγχρονες έννοιες της κβαντικής φυσικής, στις πολύ μικρότερες κλίμακες - στη σφαίρα των ηλεκτρονίων και των φωτονίων και των κουάρκ - ο κόσμος δεν είναι προφανής, άμεσος και ντετερμινιστικός. Αντίθετα, ο κόσμος είναι μια πιθανότητα. Τα ηλεκτρόνια φαίνεται να υπάρχουν σε ένα σύννεφο δυνατοτήτων, που κατοικούν σε μια περιοχή αλλά δεν έχουν ιδιαίτερο χώρο. Δεν είναι μέχρι να φανεί ότι η αύρα της πιθανότητας καταρρέει και το ηλεκτρόνιο κατοικεί σε μια συγκεκριμένη θέση.
Για ορισμένους ανθρώπους, μια τέτοια πιθανοτική ερμηνεία του κόσμου είναι απλώς ενόχληση. Για άλλους, όμως, η πιθανοτική ερμηνεία φαίνεται περιττή από επιστημονική άποψη. Μπορεί να υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να εξηγήσουμε την παράξενη συμπεριφορά που παρατηρήθηκε στο πείραμα διπλής σχισμής που δεν μεταβιβάζεται στην συνήθη πιθανοτική περίεργη κβαντική μηχανική, λέει το Quanta Magazine .
Γνωστή ως "πιλοτική κυματική θεωρία" αυτή η γραμμή σκέψης πηγαίνει ότι, αντί για ηλεκτρόνια και άλλα πράγματα που είναι τόσο οιονεί σωματίδια και οιονεί κύματα, το ηλεκτρόνιο είναι ένα διακριτό σωματίδιο που μεταφέρεται μαζί με ένα ξεχωριστό κύμα. Τι κάνει αυτό το κύμα κανείς δεν ξέρει. Αλλά πρόσφατες πειραματικές έρευνες δείχνουν ότι στο εργαστήριο τα σωματίδια που μεταφέρονται από τα κύματα θα παρουσιάζουν πολλές από τις ίδιες παράξενες συμπεριφορές που θεωρούνταν αποκλειστικές στον τομέα της κβαντικής μηχανικής (όπως φαίνεται στο παραπάνω βίντεο).
Δεν είναι σε θέση να εξηγήσει ποιο είναι το κύμα είναι ένα πρόβλημα, αλλά και η εγγενής τυχαιότητα της σύγχρονης κβαντικής φυσικής.
Το πλεονέκτημα της θεωρίας πιλοτικών κυμάτων είναι ότι, αν βυθιστεί έξω, θα επιτρέψει στους φυσικούς να εξηγήσουν τα πράγματα που συμβαίνουν ακόμη και στα μικρότερα μεγέθη με τους ίδιους κανόνες που ισχύουν για τα μεγαλύτερα αντικείμενα. Αυτό δεν συμβαίνει στην περίπτωση της κβαντικής μηχανικής, όπου διαφορετικά σύνολα κανόνων φαίνεται να ισχύουν για μικρά αντικείμενα και για μεγαλύτερα αντικείμενα.
Η πειραματική κυματομορφή θεωρήθηκε αρχικά στις αρχές του 20ού αιώνα, όταν οι ιδέες της κβαντικής φυσικής εξακολουθούσαν να καθορίζονται, αλλά ποτέ δεν πιάστηκε. Για πολύ καιρό η ιδέα ξεθωριάζει από τη μόδα, αλλά τα νέα πειράματα, λέει το Quanta Magazine, σημαίνουν ότι η θεωρία κυματωτικών κυμάτων είναι - τουλάχιστον σε ορισμένους κύκλους - επιστροφή.
Βίντεο: Οι ερευνητές του MIT Daniel Harris και John Bush δείχνουν πώς μπορεί να γίνει μια μπάλα πετρελαίου για να συμπεριφέρεται σαν ένα ηλεκτρόνιο.
