Čínští fyzici úspěšně obnovili stoletý myšlenkový experiment, který navrhl Albert Einsteinvýsledky, které podporují teorii, kterou doufal vyvrátit. Vědci tak poskytli nové důkazy pro kvantový princip, který omezuje to, co lze vědět o chování částice. V této dlouhodobé debatě zjištění týmu ukazují, že fyzici dokazují, že se Einstein opět mýlí ohledně povahy reality na kvantové úrovni.
Tým z Čínské univerzity vědy a technologie, vedený Panem Jianweiem, známým jako čínský otec kvantové vědy, vybudoval ultracitlivý systém schopný detekovat tlak jediného fotonu.
Jejich uspořádání úzce sledovalo strukturu Einsteinova návrhu z roku 1927, který měl původně zpochybnit myšlenku Nielse Bohra, že částice nemohou současně zobrazovat jak svou dráhu, tak vlnovou interferenci.
Stoletý argument znovu prozkoumán v laboratoři
Původní myšlenkový experiment byl Einsteinovou reakcí na Bohrovu teorii komplementarity, která říká, že určité fyzikální vlastnosti nelze měřit současně.
Einstein věřil, že toto omezení nebylo pravidlem přírody, ale chybou v kvantová teorie. Na konferenci Solvay v Bruselu nastínil modifikovaný experiment s dvojitou štěrbinou zahrnující částice procházející štěrbinou zavěšenou na pružinách.
Teoreticky by jejich dráha mohla být sledována měřením hybnosti přenášené do štěrbiny, přičemž by také vznikaly interferenční obrazce. Pokud by bylo pozorováno chování vln i částic najednou, odporovalo by to Bohrově pozici.
Bohr však tomuto argumentu odporoval poukazem na princip neurčitosti. Tvrdil, že přesné měření hybnosti částice by rozmazalo její polohu natolik, že by zničilo interferenční obrazec a podpořilo komplementaritu.
Fyzici dokazují, že se Einstein mýlil s přesností na úrovni fotonů
Experiment čínského týmu použil jednotlivé fotony a nahradil Einsteinovu zavěšenou štěrbinu jediným atomem rubidia, který je držen v klidu pomocí optické pinzety. Úpravou nejistoty v hybnosti fotonů byli schopni řídit jasnost interferenčních proužků, přesně jak Bohrova teorie předpovídá.
Jejich zjištění, zveřejněná ve středu v časopis Physical Review Letterspotvrdit, že dráhu částice a interferenční obrazec nelze pozorovat současně. Výsledky jsou v souladu s Bohrovou interpretací a naznačují, že Einsteinův argument za přesných experimentálních podmínek selhává.
Zatímco koncept komplementarity je dobře zavedený, Pan řekl, že jejich experimentální platforma může pomoci prozkoumat otevřenější otázky, jako je vztah mezi zapletením a dekoherencí v kvantové systémy.
