Eksperiment z dvojno režo je eden bolj znanih eksperimentov v zgodovini fizike. Prvi poskus, ki ga je predlagal fizik zgodnjega 19. stoletja Thomas Young, je ta poskus v svoji postavitvi čudovito preprost, a hkrati zavajajoče zapleten v tem, kar nam govori o svetu.
Sorodne vsebine
- Ljubezen, zmedeno "Guba v času" je 26 založnikov zavrnilo
Medtem ko se lahko svetloba obnaša kot delček, je Young prvotno poskus uporabil z dvojnim režom, da bi pokazal, da se svetloba lahko obnaša tudi kot val. Če potrebujete osveževalnik preizkusa, lahko vidite različico tukaj:
Druge različice eksperimenta z dvojno režo, ki je uporabljal elektrone ali celo večje kemijske molekule, so pokazale, da tudi ti manj efemerni objekti lahko ustvarijo valovne vzorce motenj.
Šele v začetku 20. stoletja so fiziki, ki so delali na novem področju kvantne mehanike, dobili razlago, ki velja še danes: dvojnost delcev valov. Teorija drži, da se lahko - v nekaterih smislih - svetloba, elektroni in druge drobne stvari obnašajo kot val in kot delci. Skoraj sto let so se načela kvantne fizike, ki so jih postavila nekatera največja fizična imena - Einstein, Bohr, Planck in drugi, uporabljali za razlago bizarnih rezultatov Youngovih in drugih podobnih eksperimentov. Kljub temu, da je vztrajanje v ozadju še eno razlago delovanja sveta, po poročanju revije Quanta nedavne laboratorijske raziskave povzročajo, da nekateri fiziki ponovno pogledajo temelje kvantne fizike.
Po sodobnih predstavah kvantne fizike svet na najmanjših lestvicah - v kraljestvu elektronov in fotonov in kvarkov - ni očiten, neposreden in determinističen. Namesto tega je svet ena izmed verjetnosti. Zdi se, da elektroni obstajajo v oblaku možnosti, ki naseljujejo območje, vendar ne določenega prostora. Šele dokler ne pogledate, da se ta avra verjetnosti zruši in elektroni naselijo določeno mesto.
Za nekatere ljudi je takšna verjetnostna razlaga sveta preprosto vznemirjajoča. Za druge pa se verjetnostna interpretacija z znanstvenega vidika zdi nepotrebna. Quanta Magazine bi lahko razložil še en način, kako razložiti nenavadno vedenje v poskusu z dvojno režo, ki se ne pretvori v običajno verjetnostno čudnost kvantne mehanike.
Znan kot "teorija pilotskih valov", je ta način razmišljanja, da je elektron, ne da so elektroni in druge stvari kvazi-delci in kvazi-valovi, ločen delček, ki ga nosi ločen val. Iz tega vala je narejen nihče ne ve. Toda nedavne eksperimentalne raziskave kažejo, da bodo v laboratoriju delci, ki jih prevažajo valovi, veliko podobnih čudnih vedenj, za katera se je mislilo, da so izključno domene kvantne mehanike (kot je razvidno iz zgornjega videoposnetka).
Težava ne zna razložiti, kaj je val, vendar je to tudi naključna naključnost sodobne kvantne fizike.
Prednost teorije pilotskih valov je v tem, da bi fizičniki razložili stvari, ki se dogajajo tudi pri najmanjših velikostih, če bi se razblinili z enakimi pravili, ki veljajo za večje predmete. To ne velja za kvantno mehaniko, kjer se zdi, da za drobne predmete in za večje veljajo različni sklopi pravil.
Teorija pilotskih valov je bila prvič postavljena v začetku 20. stoletja, ko so ideje kvantne fizike še vedno postavljale, vendar se ni nikoli ujel. Ideja je dolgo časa zbledela iz mode, vendar novi poskusi, pravi revija Quanta, pomeni, da se teorija pilotskih valov - vsaj v nekaterih krogih - vrača.
Video: Raziskovalca MIT Daniel Harris in John Bush kažeta, kako je mogoče izdelati kroglico olja, ki se obnaša podobno kot elektron.
