Neutrony łamią prawa klasycznej fizyki - Nowe odkrycia zmieniają nasze rozumienie kwantowego świata
Image
W najnowszym artykule opublikowanym w „Physical Review Letters” naukowcy przeprowadzili eksperymenty z wykorzystaniem interferometru neutronowego, aby zbadać zachowanie neutronów. Wyniki tych badań kwestionują fundamentalne założenia fizyki klasycznej, zwłaszcza nierówność Leggetta-Garga. Eksperymenty wykazały, że neutrony, mimo swojej mikroskopijnej wielkości, poruszają się jednocześnie po dwóch odrębnych torach, co jest sprzeczne z tradycyjnym podejściem do rzeczywistości.
Nierówność Leggetta-Garga opiera się na założeniu, że obiekty mogą znajdować się tylko w jednym z dwóch stanów dostępnych w danym momencie i że pomiar tego stanu nie wpływa na jego naturę. Jest to zgodne z intuicyjnym postrzeganiem świata, gdzie obserwacja psa gotowego na spacer natychmiast zmienia jego stan na podekscytowany. Jednak w świecie kwantowym, jak pokazuje słynny przykład kota Schrödingera, obiekty mogą znajdować się w superpozycji stanów, co oznacza, że mogą być jednocześnie w wielu stanach.
Podczas eksperymentów naukowcy wykorzystali interferometr neutronowy, w którym wiązka neutronów jest dzielona na dwie części, które następnie ponownie łączą się po przebyciu różnych ścieżek. W przypadku neutronów te ścieżki były oddzielone o kilka centymetrów, co jest odległością makroskopową w kontekście eksperymentów kwantowych. Wyniki pokazały, że neutrony przemieszczały się jednocześnie po obu torach, co oznacza, że łamią nierówność Leggetta-Garga.
To odkrycie ma ogromne znaczenie dla fizyki kwantowej. Pokazuje, że nie można prawidłowo opisać eksperymentu bez uwzględnienia zjawisk kwantowych. Ignorowanie zawiłości fizyki kwantowej prowadzi do niepełnych opisów rzeczywistości. Naukowcy podkreślają, że aby w pełni zrozumieć i opisać otaczający nas świat, konieczne jest znalezienie sposobu na połączenie fizyki klasycznej z kwantową.
Eksperyment przeprowadzony przez zespół z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu w Instytucie Laue-Langevina w Grenoble wykazał, że neutrony, będąc makroskopijne z perspektywy kwantowej, wykazują zachowania, które nie mogą być wyjaśnione przez żadną teorię klasyczną. Odkrycie to sugeruje, że nasza codzienna rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana, niż moglibyśmy przypuszczać na podstawie klasycznych teorii fizycznych.
Badania te są częścią szerszych wysiłków mających na celu lepsze zrozumienie granic między światem klasycznym a kwantowym. Naukowcy stosują różnorodne metody pomiarowe, aby dokładnie badać te granice i odkrywać, w jaki sposób kwantowe właściwości mogą przejawiać się w makroskopowych układach. Wyniki eksperymentów z neutronami wskazują, że nawet obiekty o rozmiarach makroskopowych mogą wykazywać kwantowe zachowania, co otwiera nowe perspektywy w dziedzinie fizyki i technologii kwantowych.
Jednym z głównych wniosków płynących z tych badań jest to, że żadne klasyczne, makroskopowo realistyczne teorie nie są w stanie w pełni wyjaśnić rzeczywistości. Eksperymenty te pokazują, że kwantowe zjawiska są nieodłącznym elementem naszego świata i muszą być brane pod uwagę przy każdym próbie jego opisu. Przyszłe badania będą skupiać się na dalszym badaniu tych granic i poszukiwaniu sposobów na integrację fizyki klasycznej i kwantowej.
Odkrycia te zmieniają nasze rozumienie kwantowego świata i wskazują na konieczność dalszych badań w celu połączenia różnych dziedzin fizyki. Neutrony, choć są obiektami mikroskopijnymi, wykazują zachowania, które rzucają wyzwanie tradycyjnym teoriom, otwierając nowe możliwości i kierunki badań.
- Dodaj komentarz
- 692 odsłon