Szafirowy kot Schrödingera odsłania prawdę o fizyce kwantowej
Udało się uzyskać efekt kota Schrödingera na kawałku kryształu o masie około płowy rzęsy. W skali kwantowej nowo stworzony „kot” jest szczególnie masywny, co pokazuje, że efekt ten może dotyczyć coraz większych obiektów. Do tej pory udawało się to jedynie na bardzo małych obiektach.
Naukowcom udało się wprowadzić kawałek kryształu w tak zwany „stan kota Schrödingera”, gdzie obiekt znajduje się jednocześnie w dwóch różnych stanach. W tym przypadku kryształ porusza się jednocześnie w dwóch kierunkach. Artykuł na ten temat został opublikowany w czasopiśmie „Science”.
Przypadek kota Schrödingera
Kot Schrödingera to ulubiony wyimaginowany kot fizyków, który według słynnego eksperymentu myślowego znajduje się w dwóch stanach, jest równocześnie żywy i martwy. Erwin Schrödinger opublikował swój paradoks w 1935 roku i do tej pory jest on jednym z popularniejszych eksperymentów myślowych. Kot pozostaje jednocześnie żywy i martwy ze względu na efekt kwantowy.
Ten eksperyment nie ma miejsca w prawdziwym świecie. Cząstki mogą znajdować się jednocześnie w dwóch odrębnych stanach, w fizyce nazywa się to superpozycją. Jednak efekty te znikają, gdy mamy do czynienia z obiektami wielkości kota. Ograniczają się one zazwyczaj do dużo mniejszych obiektów, takich jak atomy czy cząstki.
Świat, który widzimy na co dzień, nie wykazuje właściwości kwantowych, jednak naukowcy są w stanie nakłonić pewne niezwykle drobne obiekty do tego, aby wykazywały te cechy. Mimo wszystko nie do końca jest zrozumiała granica między sferą kwantową a niekwantową.
Eksperyment ukazuje dwa stany kryształu jednocześnie
W najnowszym eksperymencie naukowcom udało się poruszyć małym kawałkiem szafiru w taki sposób, że jego atomy zaczęły poruszać się w dwóch kierunkach jednocześnie. Drganie to dotyczyło kawałka o masie nie większej niż połowa przeciętnej ludzkiej rzęsy.
Inne demonstracje stanów kota Schrödingera wykazały znacznie większą separację przestrzenną, mimo że składały się z mniejszej liczby atomów. Jak mówi jeden z badaczy, ruch nie był tak duży jak uzyskiwano do tej pory, jednak w dalszym ciągu znaczący.
Benjamin Sussman z Uniwersytetu w Ottawie chciałby, aby naukowcy zwiększali masę w przyszłych eksperymentach. Będzie to niezwykle trudne, jednak może przynieść niespodziewane rezultaty warte tej pracy. „Naprawdę bardzo interesujące jest obserwowanie, jak te systemy kwantowe skalują się i jak się zachowują”, mówi Sussman.
