Molekula od 2000 atoma na dva mjesta u isto vrijeme; eksperiment

Pomoću složenog eksperimenta znanstvenici uspjeli pokazati dvojnost valova molekule koja se sastoji od 2000 atoma. Riječ je o dosad najvećem i najtežem objektu na kojem je eksperiment s dvostrukim prorezom uspješno proveden.

AUTOR: IFLScience
OBJAVLJENO: 09.10.19 u 17:00
http://bit.ly/31Wj0UV
Sve je čestica i sve je val. Svjetlost? Ona je val sastavljen i od sićušnih paketića energije koji se nazivaju fotoni, a fotoni se ponašao kao čestice. Elektroni se s druge strane ponašaju i kao čestice i kao valovi. Za ovo dvostruko svojstvo zna se već otprilike jedno stoljeće, još otkada je Louis-Victor de Broglie tvrdio da sva materija ima valovitu prirodu. I stvarno je mislio na svu materiju. Čak i mi imamo određenu valnu duljinu.

Najpoznatiji eksperiment kojim to dokazujemo je tzv. eksperiment s dvostrukim prorezom. Dosta je lako dokazati da je svjetlost val. Ukoliko razrežete karton na dva mjesta i uključite svjetiljku iza sebe, na drugoj strani će se formirati predivan uzorak prelamanja svjetlosti.

Slična stvar se događa s elektronima i atomima, što mnoge znanstvenike navodi na pitanje koliko daleko, odnosno veliko, se može ići s ovim eksperimentom. Pomoću složenog eksperimenta uspjeli su pokazati dvojnost valova molekule koja se sastoji od 2000 atoma. Riječ je o dosad najvećem i najtežem objektu na kojem je eksperiment uspješno proveden, piše IFLScience.

Ova molekula velike mase je u superpoziciji. To za sve namjere i svrhe znači da molekula prolazi kroz više mjesta odjednom. Ona je delokalizirana i zbog toga vidimo kako se ponaša kao val.

"Svaka se molekula nalazi u superpoziciji mogućih pozicija. To je ono jednostavnije objašnjavamo kao 'biti na dva mjesta istovremeno'. Vruće kakve jesu, dvije molekule se nikada ne interferiraju. To je superpozicija i interferiranje staza", izjavio je tim u priopćenju za medije.

Rezultati eksperimenta nastali su nakon tri godine istraživanja i korištenja određenih organskih molekula i sustava poznatog kao Talbot-Lau interferometar. Skala valnih duljina je obrnuto proporcionalna masi, što znači da kada se masa povećava, valna duljina postaje manja, što otežava testiranje interferencije.

No, pomicanje ove granice važno je za stjecanje novog uvida u kvantnu mehaniku i razradu novog razumijevanja njenih granica u objašnjavanju stvarnosti.

"Kvantna fizika postoji već sto godina i dokazano je da je valjana teorija objašnjavanja nežive prirode (osim gravitacije)", pišu autori. "Međutim, ako se kvantni objekti mogu nalaziti u superpoziciji dviju različitih energija, u dva različita položaja, dvije brzine i dva smjera, zašto to ne vidimo u svakodnevnom životu?"

Ukazali su na neke jednostavne i složene odgovore na ova pitanja, ali kako bismo ih potvrdili, potrebno je provesti isti eksperiment na još većim tvarima.


Prevela: Ružica Ereš