Kvantna mehanika, koja je najtajanstvenija i malo proučavana grana fizike, više je puta zadivila znanstvenike svojim novim i novim svojstvima, koja se ne slažu dobro s tradicionalnim makroskopskim svijetom. Gdje je točno granica između njega i kvantnih svjetova, još uvijek ostaje neriješena misterija. Istodobno, u svom nedavnom eksperimentu fizičari su napokon uspjeli malo otvoriti veo tajnosti i pokazati da čak i ogromne molekule mogu postojati na dva mjesta istovremeno.
JE TELEPORTACIJA ZAVRŠNA?
Rasprava o tome hoće li biti moguće jednog dana trenutno premjestiti osobu na manje ili više značajnu udaljenost do danas ne prestaje. Novo otkriće, koje pokazuje da su ne samo atomi, nego i relativno velike molekule u stanju biti na dva mjesta istovremeno, čovječanstvo približava jednom starom snu - osvojiti velike udaljenosti u djeliću sekunde. Jedinstveno otkriće je učinjeno primjenom blago moderniziranog pokusa s dvostrukim prorezom, koji se često koristi u fizici za proučavanje svojstava fotona svjetlosti. Zahvaljujući njemu znanstvenici su u jednom trenutku mogli doći do koncepta dualnosti svjetla, koje se ponaša poput čestice i vala u isto vrijeme.
Eksperiment s dvostrukim prorezom u praksi je prilično jednostavan. Prije svega, trebate osigurati da je izvor svjetlosti usmjeren prema površini, koja ima urezan dva utora. Iza navedene površine trebate postaviti drugu površinu na koju će se projicirati svjetlost. Ako bi se svjetlost sastojala samo od običnih čestica, tada bi se uzorak na stražnjoj površini pojavljivao samo u obliku i veličini proreza. Međutim, eksperiment s dvostrukim prorezom jedinstven je po tome što svjetlosni valovi počinju neočekivano odskakati jedan drugoga, poput valova u vodi, stvarajući na površini svojevrsni uzorak tigra.
No, najčudnije je u eksperimentu da se čak i kada se eksperiment provodi s pojedinačnim česticama svjetlosti, pojavljuje isti prugasti uzorak. Izgleda da nekako se ti fotoni ne kreću samo jednom stazom, kao što bi se moglo očekivati, već se presijecaju i miješaju jedan s drugim.
U fizici se ovaj fenomen naziva kvantna superpozicija, što najbolje ilustrira Schrödingerova mačka. U ovom misaonom eksperimentu, mačka skrivena u kutiji nije ni živa ni mrtva, ali postoji u dva stanja istovremeno. U trenutku kada promatrač otvori okvir, superpozicija se urušava u jedno ili drugo stanje. Ono što iskustvo čini još neobičnijim je činjenica da ako su detektori ugrađeni u proreze kao instrument za mjerenje udaljenosti koju prođe svjetlost, prugasti uzorci bi odmah nestali. Nejasnost rezultata postaje jasna tek nakon mjerenja.
Promotivni video:
U isto vrijeme, fenomen superpozicije, naizgled, primjenjiv je samo u kvantnom polju, jer kako predmeti postaju veći, dualnost svjetlosti gotovo u potpunosti nestaje u makroskopskom svijetu. Ako je tako, postoji li ograničenje veličine samog objekta koji može biti na dva mjesta istovremeno bez ikakvih problema? Da bi odgovorili na to pitanje, znanstvenici sa sveučilišta u Beču i Bazelu proveli su eksperiment s dvostrukim prorezom s najvećim molekulama koji su testirani u povijesti fizike.
Prethodni zapis obuhvaćao je molekule koje sadrže više od 800 atoma, ali istraživački tim uspio ga je proširiti na 2000 atoma. Molekule su postojale u stanju kvantne superpozicije i pokazale su sličan rezultat kvantne dualnosti. Takav rezultat gura granicu mikroskopskog bliže našem makro svijetu, dok gotovo u potpunosti zamagljuje bilo koju liniju između njih.
