7 красавiка 2026, aўторак, 18:07
Падтрымайце
сайт
Сім сім,
Хартыя 97!
Рубрыкі

Фізікі даказалі, што атамы існуюць у двух месцах адначасова

8
Фізікі даказалі, што атамы існуюць у двух месцах адначасова

Эйнштэйн не любіў гэта з'яву.

Упершыню фізікі з Аўстраліі і ЗША эксперыментальна пацвердзілі квантавую заблытанасць імпульсу атамаў. Для гэтага выкарыстоўваліся моцна астуджаныя атамы гелія. Паколькі атамы валодаюць масай, гэта адкрыццё адкрывае шлях да вывучэння гравітацыйных эфектаў у квантавай фізіцы.

Патэнцыйна гэта адкрыццё можа стаць важным крокам наперад да стварэння так званай тэорыі ўсяго, якая павінна прымірыць дзве несумяшчальныя паміж сабой тэорыі: квантавую механіку і агульную тэорыю адноснасці Эйнштэйна, піша «Фокус».

Цяпер для апісання Сусвету на макраўзроўні фізікі выкарыстоўваюць агульную тэорыю адноснасці, г.зн. асноўную тэорыю гравітацыі. Для апісання Сусвету на мікраўзроўні, то-бок на ўзроўні субатамных часціц, выкарыстоўваецца квантавая механіка. Але для поўнага апісання Сусвету на ўсіх узроўнях патрэбная так званая тэорыя ўсяго. Праблема ў тым, што тэорыя адноснасці Эйнштэйна і квантавая механіка не ўзгадняюцца паміж сабой.

Адна з галоўных праблем звязаная з гравітацыяй. Паводле тэорыі Эйнштэйна, гравітацыя — гэта эфект, які ўзнікае праз скрыўленне прасторы-часу, а квантавая механіка мяркуе, што гравітацыя — гэта сіла, пераносчыкам якой з'яўляецца гіпатэтычная часціца гравітон. Цяпер вынікі новага эксперыменту даюць надзею, што можна зрабіць так, каб дзве тэорыі працавалі разам і ў выніку ўзнікла тэорыя ўсяго.

Фізікі ўпершыню эксперыментальна пацвердзілі, што імпульс атамаў можа быць квантава заблытаным. Квантавая заблытанасць — гэта з'ява, пры якой дзве часціцы, нават на велізарнай адлегласці, застаюцца звязанымі паміж сабой і могуць знаходзіцца ў стане суперпазіцыі, то-бок адначасова ў двух месцах. Эйнштэйн называў квантавую заблытанасць «жудасным дзеяннем на адлегласці» і не любіў гэтую з'яву.

Гэта першае пацвярджэнне квантавай заблытанасці імпульсаў атамаў, якое мае вырашальнае значэнне для аб'яднання тэорыі гравітацыі і квантавай механікі. Раней фізікі назіралі квантавую заблытанасць фатонаў, а гэтыя часціцы не маюць масы. Атамы валодаюць масай і, адпаведна, могуць даць вучоным магчымасць вывучаць квантавыя эфекты і гравітацыю ў межах аднаго эксперыменту.

Для эксперыменту фізікі выкарысталі тры воблакі вельмі халодных атамаў гелія, падвешаных у магнітнай пастцы. Пасля выключэння магнітаў атамы пад дзеяннем гравітацыі падалі ўніз і праходзілі праз серыю лазерных прамянёў, што стваралі розныя траекторыі, па якіх атамы маглі рухацца з аднолькавай імавернасцю.

Паводле слоў фізікаў, яны даказалі, што калі два атамы знаходзяцца на адлегласці, то пры змяненні ўласцівасці аднаго з іх імгненна змяняецца і другі атам. Існаванне розных варыянтаў руху атамаў стварае квантавую заблытанасць, і хоць розныя пары атамаў ідуць па розных траекторыях, аказваючыся ў розных месцах, яны застаюцца звязанымі паміж сабой.

Атрыманы вынік пацвярджае тэорыі квантавай механікі, якія меркавалі, што матэрыя можа знаходзіцца ў некалькіх месцах адначасова і ўзаемадзейнічаць сама з сабой нават на вялікіх адлегласцях.

Навукоўцы кажуць, што атамы, якія рухаюцца па розных траекторыях у прасторы, могуць адчуваць розныя гравітацыйныя эфекты. Але квантавая механіка сцвярджае, што атамы могуць рухацца па некалькіх траекторыях адначасова.

Дэманстрацыя квантавай заблытанасці з атамамі, то-бок з матэрыяй, якая адчувае дзеянне гравітацыі, адкрывае шлях да вывучэння асноваў тэорыі ўсяго, якая магла б ахопліваць эфекты як квантавай механікі, так і агульнай тэорыі адноснасці Эйнштэйна.

Напісаць каментар 8

Таксама сачыце за акаўнтамі Charter97.org у сацыяльных сетках