Experimentul cu două fante este unul dintre experimentele mai cunoscute din istoria fizicii. Propus pentru prima dată de fizicianul începutului secolului al XIX-lea, Thomas Young, acest experiment este încântător de simplu în amenajarea sa, dar înșelător complex în ceea ce ne spune despre lume.
Continut Asemanator
- Iubitele, dezlănțuite „O rid din timp” au fost respinse de 26 de editori
În timp ce lumina se poate comporta ca o particulă, experimentul cu două fante a fost folosit inițial de Young pentru a arăta că lumina se poate comporta și ca o undă. Dacă aveți nevoie de o actualizare a experimentului, puteți vedea o versiune aici:
Alte versiuni ale experimentului cu fanta dublă care au utilizat electroni, sau chiar molecule chimice mai mari, au arătat că chiar și aceste obiecte mai puțin efemere pot crea tipare de interferență asemănătoare undelor.
Abia la începutul secolului XX, fizicienii care lucrează la noul domeniu al mecanicii cuantice au ajuns la explicația care mai rămâne până în zilele noastre: dualitatea undă-particule. Teoria susține că, în anumite sensuri, lumina, electronii și alte lucruri minuscule se pot comporta atât ca o undă cât și ca o particulă. Timp de aproape o sută de ani, principiile fizicii cuantice stabilite de unele dintre cele mai mari nume din fizică - Einstein, Bohr, Planck și altele - au fost folosite pentru a explica rezultatele bizare ale lui Young și alte experimente similare. Totuși, persistența a fost o altă explicație a modului în care funcționează lumea și, potrivit revistei Quanta, cercetările recente de laborator determină unii fizicieni să arunce o a doua privire asupra fundamentelor fizicii cuantice.
Conform noțiunilor moderne de fizică cuantică, la cele mai mici scări - pe tărâmul electronilor și fotonilor și al quarks - lumea nu este evidentă, directă și determinantă. Mai degrabă, lumea este una dintre probabilități. Electronii par să existe într-un nor de posibilități, locuind într-o zonă, dar fără un spațiu special. Abia când te uiți, această aură a probabilității se prăbușește și electronul locuiește într-un anumit loc.
Pentru unii oameni, o astfel de interpretare probabilistică a lumii este pur și simplu neobservantă. Totuși, pentru alții, interpretarea probabilistică pare inutilă din perspectivă științifică. Poate exista o altă modalitate de a explica comportamentul ciudat observat în experimentul cu dublă fanta care nu se implică în ciudățenia probabilistică obișnuită a mecanicii cuantice, spune revista Quanta .
Cunoscută sub denumirea de „teoria undelor pilot”, această linie de gândire este aceea că, mai degrabă decât electronii și alte lucruri fiind atât cvasi-particule cât și cvasi-unde, electronul este o particulă discretă care este transportată de o undă separată. Ceea ce face acest val de nimeni nu știe. Însă cercetările experimentale recente arată că, în laborator, particulele transportate de unde vor prezenta multe dintre aceleași comportamente ciudate despre care s-a crezut că sunt exclusive domeniului mecanicii cuantice (așa cum se vede în videoclipul de mai sus).
Nefiind capabil să explice care este valul este o problemă, dar la fel este randomitatea inerentă a fizicii cuantice moderne.
Beneficiul teoriei undelor pilot este că, dacă se extinde, ar permite fizicienilor să explice lucruri care se întâmplă chiar și la cele mai mici dimensiuni cu aceleași reguli care se aplică obiectelor mai mari. Nu este cazul mecanicii cuantice, unde diferite seturi de reguli par să se aplice pentru obiectele minuscule și pentru cele mai mari.
Teoria valurilor-pilot a fost lansată pentru prima dată la începutul secolului XX, când ideile fizicii cuantice erau încă puse la punct, dar nu a prins niciodată. Multă vreme ideea a dispărut din vogă, dar noile experimente, spune revista Quanta, înseamnă că teoria undelor pilot revine - cel puțin în unele cercuri - înapoi.
Video: Cercetătorii MIT, Daniel Harris și John Bush, arată cum poate fi făcută o bilă de ulei pentru a se comporta la fel ca un electron.
