Kvantová mechanika, která je nejzáhadnějším a nejstudovanějším oborem fyziky, má vědce více než jednou ohromeno svými novými a novými vlastnostmi, které nesouhlasí s tradičním makroskopickým světem. Kde přesně je hranice mezi ním a kvantovými světy, stále zůstává nevyřešeným tajemstvím. Současně se v jejich nedávném experimentu fyzikům konečně podařilo mírně otevřít roušku tajemství a ukázat, že i na dvou místech mohou existovat i mohutné molekuly.
JE TELEPORTACE SKUTEČNÁ?
Debata o tom, zda bude možné jednoho dne okamžitě přemístit osobu na více či méně významnou vzdálenost, až dosud zmizí. Nový objev, který ukazuje, že nejen atomy, ale také relativně velké molekuly jsou schopny být na dvou místech současně, přináší lidstvo o krok blíže k jeho starému snu - dobýt velké vzdálenosti za zlomek vteřiny. Unikátní objev byl proveden pomocí mírně modernizovaného experimentu s dvojitým štěrbinem, který se ve fyzice často používá ke studiu vlastností fotonů světla. Bylo to díky němu, že vědci dokázali najednou dospět k konceptu duality světla, chovat se jako částice a vlna zároveň.
Experiment s dvojitou štěrbinou je v praxi poměrně jednoduchý. Nejprve se musíte ujistit, že světelný zdroj je nasměrován na povrch, který má v sobě dva výřezy. Za určeným povrchem musíte umístit další povrch, na který bude světlo promítáno. Pokud by světlo sestávalo pouze z obyčejných částic, pak by se vzor na zadní ploše objevil pouze ve tvaru a velikosti štěrbin. Experiment s dvojitou štěrbinou je však jedinečný v tom, že vlny světla se začínají neočekávaně odrazit od sebe, jako vlnky ve vodě, vytvářející na povrchu určitý druh tygřího vzoru.
Nejpodivnější věcí na experimentu je to, že i když je experiment prováděn s jednotlivými částicemi světla, objeví se stejný pruhovaný vzor. Nějak se zdá, že tyto fotony necestují jen jednou cestou, jak by se dalo očekávat, ale protínají se a mísí se navzájem.
Ve fyzice se tento jev nazývá kvantová superpozice, což nejlépe ilustruje Schrödingerova kočka. V tomto myšlenkovém experimentu není kočka ukrytá v krabici naživu ani mrtvá, ale existuje ve dvou státech současně. V okamžiku, kdy pozorovatel otevře krabici, se superpozice zhroutí do jednoho nebo druhého stavu. Zkušenost je ještě neobvyklejší, je skutečnost, že pokud by byly detektory nainstalovány ve štěrbinách jako nástroj pro měření vzdálenosti ujeté světlem, pruhované vzory by okamžitě zmizely. Nejasnost výsledku se projeví až po měření.
Propagační video:
Současně je fenomén superpozice zjevně použitelný pouze v kvantovém poli, protože jak se objekty zvětšují, v makroskopickém světě téměř zmizí dualita světla. Pokud ano, existuje omezení velikosti samotného objektu, který může být bez problémů na dvou místech současně? Abychom na tuto otázku odpověděli, vědci z Vídně a Basileje provedli experiment se dvěma štěrbinami s největšími molekulami, které byly v historii fyziky testovány.
Předchozí záznam obsahoval molekuly obsahující více než 800 atomů, ale výzkumnému týmu se to podařilo rozšířit na 2000 atomů. Molekuly existovaly ve stavu kvantové superpozice a vykazovaly podobný výsledek kvantové duality. Takový výsledek posune hranici mikroskopu blíže k našemu makrosvětu, přičemž téměř zcela vymažou jakoukoli hranici mezi nimi.
