Οι φυσικοί χρησιμοποίησαν μια εγκατάσταση νετρονίων στο Ινστιτούτο Laue-Langevin στη Γκρενόμπλ. Σε αυτό
Εκτός από τη μέτρηση του ίδιου του σωματιδίου μετάεπανένωση, η εγκατάσταση καθιστά δυνατή τη μέτρηση του σπιν ενός νετρονίου. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι εάν ένα νετρόνιο κινείται μόνο κατά μήκος ενός από δύο μονοπάτια, τότε μπορεί στη συνέχεια να προσδιοριστεί από το σπιν του ποια διαδρομή πήρε. Οι επιστήμονες μετρούν την τιμή σπιν πριν από το διαχωρισμό και μετά τη συγχώνευση των μερικών κυμάτων.
Χρησιμοποιώντας δοκιμή και λάθος, οι φυσικοί καθορίζουντη γωνία που απαιτείται για την περιστροφή του σπιν της υπερτιθέμενης κατάστασης πίσω στην αρχική του διεύθυνση. Η ισχύς αυτής της περιστροφής, σημειώνουν οι επιστήμονες, δείχνει πόσο έντονα ήταν το νετρόνιο σε κάθε διαδρομή. Εάν ακολουθούσε μόνο τη διαδρομή που περιστρεφόταν, θα χρειαζόταν μια πλήρης γωνία περιστροφής για να το γυρίσει πίσω. Αν είχε πάρει μόνο διαφορετική διαδρομή, δεν θα χρειαζόταν καθόλου η αντίστροφη περιστροφή.
Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι προκειμένου να καθοριστεί η βέλτιστηΗ γωνία περιστροφής απαιτεί πολλά νετρόνια, αλλά μόλις καθοριστεί, η κατανομή που προσδιορίζεται από αυτήν εφαρμόζεται σε κάθε μεμονωμένο ανιχνευμένο νετρόνιο. Για παράδειγμα, σε ένα πείραμα που διεξήχθη χρησιμοποιώντας έναν ειδικό ασύμμετρο διαχωριστή δέσμης, τα νετρόνια φάνηκε να είναι το ένα τρίτο στη μία διαδρομή και τα δύο τρίτα στην άλλη.
Τα αποτελέσματα των μετρήσεών μας επιβεβαιώνουνκλασική κβαντική θεωρία. Η καινοτομία είναι ότι δεν χρειάζεται να καταφύγουμε σε μη ικανοποιητικά στατιστικά επιχειρήματα: κατά τη μέτρηση ενός σωματιδίου, το πείραμά μας δείχνει ότι πρέπει να ακολουθήσει δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα και καθορίζει ξεκάθαρα τις αντίστοιχες αναλογίες.
Stefan Sponar, συν-συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Βιέννης
Το πείραμα της διπλής σχισμής είναι το πιο διάσημο στο κβαντικόφυσική: μεμονωμένα σωματίδια εκτοξεύονται σε έναν τοίχο με δύο τρύπες πίσω από τις οποίες ένας ανιχνευτής μετρά το σημείο που πέφτουν τα σωματίδια. Η παραδοσιακή προσέγγιση για τη διεξαγωγή πειραμάτων, όπως σημειώνουν οι ερευνητές, βασίζεται σε πολλές επαναλήψεις και στατιστική αξιολόγηση όλων των αποτελεσμάτων.
«Στο κλασικό πείραμα με διπλή σχισμήδημιουργείται ένα μοτίβο παρεμβολής. Τα σωματίδια κινούνται ως κύμα μέσα από τις δύο τρύπες ταυτόχρονα και τα δύο κύματα στη συνέχεια παρεμβάλλονται μεταξύ τους. Σε κάποια σημεία αλληλοενισχύονται, σε άλλα σημεία εξουδετερώνουν το ένα το άλλο», εξηγεί ο Sponar.
Η πιθανότητα μέτρησης ενός σωματιδίου πίσω από μια διπλή σχισμήμια πολύ συγκεκριμένη θέση εξαρτάται από αυτό το μοτίβο παρεμβολής: όπου το κβαντικό κύμα ενισχύεται, η πιθανότητα μέτρησης του σωματιδίου είναι υψηλή. Όπου το κβαντικό κύμα ακυρώνεται, η πιθανότητα είναι μικρή. Αυτή η κατανομή των κυμάτων δεν μπορεί να φανεί κοιτάζοντας ένα μόνο σωματίδιο. Μόνο όταν το πείραμα επαναλαμβάνεται πολλές φορές, το μοτίβο των κυμάτων γίνεται όλο και πιο αναγνωρίσιμο σημείο προς σημείο και σωματίδιο προς σωματίδιο.
Διαβάστε περισσότερα
Δείτε το «αθόρυβο» drone με μια νέα γενιά ιοντικής πρόωσης
Τα αρχαία αρσενικά τριλοβίτες έδεσαν τα θηλυκά κατά τη διάρκεια του ζευγαρώματος
Η Ρωσία και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν αεροπλάνα Doomsday: πώς και πού θα πετάξουν σε περίπτωση τέλους του κόσμου