Kvantna fizika može biti čudan svijet u kojem se stvari ponašaju na način koji u početku možda nema smisla. Misaoni eksperiment „Schrödingerova mačka“ osmišljen je kako bi pokazao neka od ovih svojstava, naime da atomi i molekule mogu postojati u dva različita stanja istovremeno dok netko ne pogleda u njih. Sada je skupina istraživača koristila ovaj kvantni paradoks da bi zabilježili složenije unutarnje djelovanje unutrašnjosti molekula detaljnije nego ikad prije.
Povezani sadržaj
- Pet praktičnih primjena za "Spooky" kvantnu mehaniku
Godinama se smatralo da je Schrödingerova mačka posebno grozan misaoni eksperiment. Kako je prvotno zamislio Erwin Schrödinger, to je uključivalo mačku u hermetički zatvorenu kutiju i davalo joj 50/50 šanse da bude izložena otrovnom plinu. Dok se kutija ne otvori, mačka se smatra živom i mrtvom. Posljednjih godina, međutim, istraživači su pokazali da je to više od samo misaonog eksperimenta - ne samo da čestice mogu postojati u dva stanja odjednom, već mogu postojati na dva mjesta istovremeno, prenosi Tia Ghose za LiveScience .
Ta je činjenica dovela do zanimljivih pomaka. Znanstvenici Nacionalnog laboratorija za ubrzanje rada SLAC Sveučilišta Stanford koristili su zeleni optički laser kako bi u osnovi podijelili molekulu joda u verzije sebe - uzbuđeno i nebudučeno stanje. Tada su, ispaljivanjem impulsa X-zraka na blizance, takozvanim "mačjim stanjem", uspjeli snimiti obje verzije u "rendgenski hologram", piše Jennifer Ouelette za Gizmodo . Spajajući niz ovih slika, istraživači su stvorili stop-motion video, piše ona. Objavljivali su svoje rezultate na arXiv poslužitelju za prije ispis, radu koji je od tada prihvaćen za objavljivanje u časopisu Physical Review Letters.
"Vidimo da počinje vibrirati, pri čemu se dva atoma okreću jedni prema drugima kao da su im se pridružila proljeće", rekao je Phil Bucksbaum, istraživač SLAC-a i profesor Stanforda u izjavi. "Istovremeno, vidimo kako se veza između atoma raspada, a atomi odlete u prazninu. Istodobno ih vidimo kako su još uvijek povezani, ali se neko vrijeme druže na nekoj udaljenosti jedna od druge prije nego što se vrate. Kako vrijeme prolazi, vidimo kako vibracije odumiru dok se molekula ne odmori. "
Sve se to događa u trilijunsu sekunde, ali moglo bi dovesti do novih razvoja u kvantnim istraživanjima. Stvaranjem svakog snimka snimljenog pomoću X-zraka impulsa, znanstvenici su uspjeli stvoriti vrlo detaljan film koji prikazuje oba stanja istovremeno. Istraživači mogu čak koristiti ovu tehniku kako bi stvorili detaljne sekvence iz podataka prikupljenih u prošlim eksperimentima s kvantnom fizikom kako bi dobili još jedan uvid u ono što se događa unutar mačjeg stanja, prenosi Ouelette.
"Naša je metoda temeljna za kvantnu mehaniku, pa ćemo je nestrpljivo isprobati na drugim malim molekularnim sustavima, uključujući sisteme uključene u vid, fotosintezu, zaštitu DNK od UV oštećenja i druge važne funkcije živih bića", kaže Buckbaum u izjavi.
Koristeći ovu tehniku, istraživači bi uskoro mogli steći novi uvid u to kako kvantna fizika utječe na biološki sustav i procese.
