Kvantna fizika je lahko čuden svet, v katerem se stvari obnašajo na način, ki sprva morda nima smisla. Miselni eksperiment »Schrödingerjeve mačke« je bil zasnovan tako, da dokaže nekatere od teh lastnosti, in sicer da atomi in molekule lahko obstajajo hkrati v dveh različnih stanjih, dokler nekdo ne pogleda v njih. Zdaj je skupina raziskovalcev uporabila ta kvantni paradoks, da bi podrobneje zajela zapleteno notranje delovanje notranjosti molekul.
Sorodne vsebine
- Pet praktičnih uporab kvantne mehanike "Spooky"
Dolga leta je Schrödingerjeva mačka veljala za posebej grozovit miselni eksperiment. Kot je prvotno zasnoval Erwin Schrödinger, je šlo za mačko v zapečateno škatlo in ji dalo možnost 50/50 izpostavljenosti strupenemu plinu. Dokler se škatla ne odpre, velja, da je mačka živa in mrtva. V zadnjih letih pa so raziskovalci dokazali, da gre za več kot le miselni eksperiment - ne le, da lahko delci obstajajo v dveh stanjih hkrati, ampak lahko obstajajo celo na dveh mestih hkrati, poroča Tia Ghose za LiveScience .
To dejstvo je vodilo do nekaterih zanimivih dogodkov. Znanstveniki Nacionalnega pospeševalnega laboratorija SLAC z univerze Stanford so z zelenim optičnim laserjem v bistvu razdelili molekulo joda na različice samega sebe - v vznemirjenem stanju in v neizpostavljenem stanju. Potem so s sprožitvijo impulzov rentgenskih žarkov na dvojnih molekulah, tako imenovanem "mačjem stanju", lahko obe različici zajeli v "rentgenski hologram, " piše Jennifer Ouelette za Gizmodo . Z nizom teh slik so raziskovalci ustvarili video za zaustavitev, piše. Svoje rezultate so objavili na strežniku za tisk arXiv, papirju, ki ga je od takrat sprejel za objavo revija Physical Review Letters.
"Vidimo, da začne vibrirati, pri čemer se dva atoma vežeta drug proti drugemu in stran od njega, kot bi se jima pridružila pomlad, " pravi Phil Bucksbaum, raziskovalec SLAC in profesor Stanforda. "Hkrati vidimo, da se vez med atomi pretrga in atomi odletijo v praznino. Hkrati opazimo, da so še vedno povezani, vendar se nekaj časa družijo, preden se premikajo nazaj. Ko čas mineva, opazimo, da se vibracije umirijo, dokler se molekula spet ne počiva. "
Vse to se zgodi v trilijonski sekundi, vendar bi lahko privedlo do novega razvoja kvantnih raziskav. Znanstveniki so s šivanjem vsakega posnetka, ki so ga posneli rentgenski impulzi, ustvarili zelo podroben film, ki prikazuje obe državi hkrati. Raziskovalci lahko s to tehniko celo ustvarijo podrobna zaporedja iz podatkov, zbranih v preteklih poskusih s kvantno fiziko, da dobijo nov pogled na dogajanje v stanju mačke, poroča Ouelette.
"Naša metoda je temeljna za kvantno mehaniko, zato jo nestrpno preizkušamo na drugih majhnih molekularnih sistemih, vključno s sistemi, vključenimi v vid, fotosintezo, zaščito DNK pred poškodbami UV in drugimi pomembnimi funkcijami živih bitij, " v izjavi pravi Buckbaum.
S to tehniko bi raziskovalci lahko kmalu dobili nov vpogled v to, kako kvantna fizika vpliva na biološke sisteme in procese.
