Eksperiment s dvostrukim prorezom jedan je od poznatijih eksperimenata u povijesti fizike. Prvi eksperiment fizičara ranog 19. stoljeća Thomas Young, ovaj je eksperiment nevjerojatno jednostavan u svom postavljanju, ali obmanjujuće složen u onome što nam govori o svijetu.
Povezani sadržaj
- 26 izdavača odbilo je ljubljeno, zbunjujuće 'Borbu u vremenu'
Dok se svjetlost može ponašati poput čestica, eksperiment s dvostrukim prorezom Young je izvorno koristio kako bi pokazao da se svjetlost također može ponašati poput vala. Ako vam je potrebno osvježavanje eksperimenta, inačicu možete vidjeti ovdje:
Ostale verzije pokusa s dvostrukim prorezom u kojima su se koristili elektroni ili čak veće kemijske molekule, pokazale su da čak i ti manje efemerni objekti mogu stvoriti valovite uzorke smetnji.
Tek su početkom 20. stoljeća fizičari koji rade na tada novom polju kvantne mehanike došli do objašnjenja koje vrijedi i danas: dualnost valova i čestica. Teorija drži da se - u nekim osjećanjima - svjetlost, elektroni i druge sitne stvari mogu ponašati poput vala i poput čestica. Gotovo stotinu godina načela kvantne fizike koju su postavila neka od najvećih fizičkih imena - Einstein, Bohr, Planck i drugi - koriste se za objašnjenje bizarnih rezultata Youngovih i drugih sličnih eksperimenata. Ipak, ustrajanje u pozadini bilo je još jedno objašnjenje kako svijet funkcionira, a prema časopisu Quanta, nedavna laboratorijska istraživanja tjeraju neke fizičare da pogledaju drugi pogled na temelje kvantne fizike.
Prema suvremenim predodžbama kvantne fizike, na najmanjim mjerilima - u carstvu elektrona i fotona i kvarkova - svijet nije očigledan, izravan i determiniran. Umjesto toga, svijet je jedna od vjerojatnosti. Čini se da elektroni postoje u oblaku mogućnosti, nastanjujući područje, ali ne određeni prostor. Tek kad ne pogledate da se ta aura vjerojatnosti urušava i elektron nastanjuje određeno mjesto.
Za neke ljude takva vjerojatna interpretacija svijeta naprosto uznemiruje. Za druge se, međutim, vjerojatna interpretacija čini znanstvena nepotrebnom. Quanta Magazine mogao bi objasniti čudno ponašanje viđeno u eksperimentu s dvostrukim prorezom koji se ne pretvara u uobičajenu vjerojatnu čudnost kvantne mehanike.
Poznata kao "teorija pilotskih valova", ova linija razmišljanja glasi da elektroni predstavljaju diskretnu česticu koju nosi odvojeni val, umjesto da su elektroni i druge stvari i kvazi-čestice i kvazi-valovi. Od čega se stvara ovaj val nitko ne zna. No nedavna eksperimentalna istraživanja pokazuju da će u laboratoriju čestice koje nose valovi ispoljavati mnoga ista čudna ponašanja za koja se smatralo da su isključiva u domeni kvantne mehanike (kao što je vidljivo u videu gore).
Problem je u nemogućnosti objasniti što je val, ali to je inherentna slučajnost suvremene kvantne fizike.
Prednost teorije pilotnih talasa je u tome što bi, ako nestane, fizičarima bilo moguće objasniti stvari koje se događaju čak i najmanjih veličina istim pravilima koja vrijede za veće objekte. To nije slučaj za kvantnu mehaniku, gdje se čini da se za malene objekte i za veće postavljaju različiti skupovi pravila.
Teorija pilotskih valova prvi je put predstavljena početkom 20. stoljeća kada su ideje kvantne fizike još uvijek polagane, ali ona nikada nije zahvatila. Dugo je ideja izblijedjela iz mode, ali novi eksperimenti, kaže Quanta Magazine, znače da se teorija pilot valova - barem u nekim krugovima - vraća.
Video: Istraživači MIT-a Daniel Harris i John Bush pokazuju kako se kuglica nafte može načiniti tako da se ponaša poput elektrona.
