Oamenii de știință urmăresc molecula să ocupe 2 locuri simultan

O echipă internațională de oameni de știință a reușit destul de mult: urmărirea unei molecule cu propulsie mare să ocupe 2 locuri simultan - după ce a fost plasată într-o stare cunoscută sub denumirea de „suprapunere cuantică”. Și ce este interesant, mai exact? În primul rând, acesta a fost cel mai mare corp observat până acum în această stare și, în al doilea rând, faptul că experimentul sugerează că, în viitorul îndepărtat, călătoria în timp poate deveni posibilă (și că, dragă cititoare, veți fi de acord că este foarte interesant!).

Descoperire importantă

După cum știți, o întrebare care privește somnul este de a găsi o modalitate de a reconcilia fizica clasică, cea care guvernează legile universului pe scara stelelor, sistemelor planetare, galaxiilor etc., cu fizica cuantică care, La rândul său, cineva este atent la ceea ce merge pe scala elementară a particulelor - deoarece cele două nu „vorbesc” și regulile care definesc ce se întâmplă în lumea macro nu se aplică de obicei la micro.

Aici experimentele cu suprapunere cuantică pot ajuta la punerea la punct a celor două fizice. Acest fenomen se caracterizează prin faptul că permite particulelor să-și poată alterna stările între stările de particule și undă în același timp, ceea ce înseamnă că pot fi simultan în 2 configurații distincte. Se dovedește că suprapoziția a fost observată doar pe scara atomilor, fotonilor, electronilor și moleculelor foarte mici - până când oamenii de știință din studiul actual au reușit să plaseze molecule uriașe în această stare.

Cercetătorii nu au folosit nicio moleculă, ci pe care au creat-o în laborator, conținând o varietate de elemente și care adaugă până la 2.000 de atomi, ceea ce duce la un număr relativ stabil și robust. Și deși au fost sintetizați de echipă, au avut același comportament ca moleculele convenționale și pot fi direcționate de fascicule de lumină - ca în cazul moleculelor tipice.

Experimentul în sine a implicat construirea unui interferometru - un dispozitiv capabil să măsoare suprapunerea a 2 sau mai multe unde - și utilizarea unui laser pentru a „împinge” moleculele printr-un tub care conține o serie de obstacole, astfel încât trecerea lor să poată fi monitorizată. . Din aceste teste, oamenii de știință au descoperit că aceste structuri (mai mari decât oricare alt subiect supus aceluiași tip de test) pot fi plasate într-o stare de suprapunere cuantică.

Addendum sumar

Înțelegere complicată ce s-a întâmplat în studiu? Să facem un scurt addendum ... S-ar putea să fi auzit despre celebrul paradox „Pisica Schrödinger”, unde o felină imaginară se află într-o cutie și poate fi în viață sau moartă în același timp - și a cărei realitate starea poate fi confirmată doar atunci când caseta este deschisă, nu? Acest exercițiu mental servește pentru a ilustra diverse concepte de fizică, inclusiv mecanica cuantică multistată și fenomenul de suprapunere.

Testele pe care oamenii de știință le-au efectuat au fost efectuate mai devreme pe scări mai mici, așa cum am menționat, și servesc pentru a explica modul în care corpurile pot acționa ca particule și unde în mai multe locuri simultan, generând mici tipare de interferență care pot fi măsurate. Pentru aceasta, de obicei se realizează un experiment cunoscut sub numele de „experiment cu dublă fanta” - care implică proiectarea particulelor de lumină prin 2 deschideri pentru a demonstra cum se comportă fotonii. Vezi diagrama de mai jos:

Dacă s-ar comporta doar ca particule, fotonii ar proiecta doar o bandă pe cealaltă parte a barierei fantei, dar nu este cazul în experimente. Și în cazul testelor care acum au fost efectuate cu moleculele, s-a observat același fenomen - adică măsurătorile făcute de oamenii de știință au arătat că aceste corpuri au fost simultan în două locuri. Și ce pisică Schrödinger cu asta? Odată (cutia este deschisă și) particulele sau moleculele sunt observate, starea lor este definită și paradoxul s-a încheiat. Oricum ...

Extinderea limitelor

Lucrul uimitor în legătură cu aceste experimente este că cercetătorii au dovedit că este posibil să împingă limitele a ceea ce poate fi supus suprapunerii cuantice - sau a ceea ce poate fi în două locuri în același timp - și poate continua să efectueze studii și să propună noi provocări cu particule și structuri încă în loc. mai mare și mai masiv decât moleculele folosite acum. În consecință, s-ar putea ca în viitor oamenii de știință să poată pune lucrurile precum vehicule, nave și chiar oameni în configurații separate simultan și chiar să manipuleze materialul spațial-timp.

Și dacă tehnologia necesară pentru a face acest lucru este dezvoltată într-o zi, este posibil să apară călătoria în timp. Până atunci, în procesul de sfidare a granițelor și de a descoperi cu siguranță multe lucruri noi, de rupere, oamenii de știință se vor apropia tot mai mult de a reduce decalajul dintre fizica clasică și cea cuantică.

Oamenii de știință urmăresc molecula să ocupe 2 locuri simultan prin TecMundo