นักวิทยาศาสตร์ดูโมเลกุลครอบครอง 2 สถานที่ในครั้งเดียว

ทีมนักวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก: การดูโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วย 2 แห่งในครั้งเดียว - หลังจากวางมันในสถานะที่เรียกว่า "Quantum Overlap" และสิ่งที่น่าสนใจคืออะไร? อย่างแรกนี่คือร่างที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสังเกตมาในรัฐนี้และประการที่สองการทดลองแสดงให้เห็นว่าในการเดินทางข้ามเวลาในอนาคตอันไกลอาจเป็นไปได้ (และผู้อ่านที่รักคุณจะเห็นด้วยว่ามันเป็นอย่างมาก ที่น่าสนใจ!)

การพัฒนาที่สำคัญ

อย่างที่คุณอาจทราบคำถามที่อดนอนคือการหาวิธีที่จะคืนดีฟิสิกส์คลาสสิกซึ่งเป็นกฎที่ควบคุมกฎของจักรวาลในระดับของดาวระบบดาวเคราะห์กาแลคซีและฟิสิกส์ควอนตัม ในทางกลับกันเราให้ความสนใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับอนุภาคมูลฐาน - เนื่องจากทั้งสองไม่ได้“ พูด” และกฎที่กำหนดสิ่งที่เกิดขึ้นในโลกมาโครมักจะไม่ได้ใช้กับไมโคร

นี่คือที่การทดลองที่มีการทับซ้อนของควอนตัมสามารถช่วยเชื่อมโยงสองฟิสิกส์ ปรากฏการณ์นี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการอนุญาตให้อนุภาคสามารถสลับสถานะของพวกเขาระหว่างสถานะของอนุภาคและสถานะคลื่นในเวลาเดียวกันซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถพร้อมกันใน 2 รูปแบบที่แตกต่างกัน ปรากฎว่าการซ้อนทับถูกสังเกตได้ในระดับของอะตอมโฟตอนอิเล็กตรอนและโมเลกุลที่เล็กมากจนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาปัจจุบันสามารถวางโมเลกุลขนาดใหญ่ในสถานะนี้ได้

(ที่มา: วิทยาศาสตร์สด / มหาวิทยาลัยเวียนนา / Yaakov Fein / การสืบพันธุ์)

นักวิจัยไม่ได้ใช้โมเลกุลใด ๆ แต่เป็นสิ่งที่พวกเขาสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการที่มีองค์ประกอบหลากหลายและเพิ่มขึ้นไป 2, 000 อะตอมดังนั้นจึงมีขนาดใหญ่ค่อนข้างมั่นคงและแข็งแกร่ง และถึงแม้ว่าพวกเขาจะถูกสังเคราะห์โดยทีมพวกเขาก็มีพฤติกรรมเช่นเดียวกับโมเลกุลทั่วไปและสามารถถูกควบคุมโดยลำแสง - เช่นเดียวกับโมเลกุลทั่วไป

การทดลองนั้นเกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องวัดระยะ - อุปกรณ์ที่สามารถวัดการทับซ้อนกันของคลื่น 2 คลื่นหรือมากกว่านั้นและใช้เลเซอร์เพื่อ "ผลัก" โมเลกุลผ่านท่อที่มีสิ่งกีดขวางเพื่อให้สามารถตรวจสอบเส้นทางได้ . มันมาจากการทดสอบเหล่านี้ที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าโครงสร้างเหล่านี้ (ใหญ่กว่าวิชาอื่น ๆ ในการทดสอบประเภทเดียวกัน) สามารถวางในสถานะของการทับซ้อนของควอนตัม

ภาคผนวกสั้น ๆ

ความเข้าใจที่ซับซ้อนเกิดอะไรขึ้นในการศึกษา? ให้เราทำภาคผนวกสั้น ๆ ... คุณอาจเคยได้ยินเรื่อง "Schrödinger Cat" ที่มีชื่อเสียงซึ่งมีแมวในจินตนาการอยู่ในกล่องและอาจมีชีวิตอยู่หรือตายไปพร้อมกัน สามารถยืนยันได้เมื่อเปิดกล่องใช่ไหม การออกกำลังกายทางจิตนี้ทำหน้าที่แสดงให้เห็นถึงแนวคิดต่าง ๆ ของฟิสิกส์รวมถึงกลศาสตร์ควอนตัมหลายระดับและปรากฏการณ์ที่ทับซ้อนกัน

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดสอบก่อนหน้านี้ในเครื่องชั่งขนาดเล็กดังที่เรากล่าวถึงและทำหน้าที่อธิบายว่าร่างกายสามารถทำหน้าที่เป็นอนุภาคและคลื่นในหลาย ๆ สถานที่ในครั้งเดียวสร้างรูปแบบการรบกวนขนาดเล็กที่สามารถวัดได้ สำหรับสิ่งนี้การทดลองที่รู้จักกันในชื่อ“ การทดลองแยกสองชั้น” มักจะดำเนินการ - ซึ่งเกี่ยวข้องกับการฉายอนุภาคแสงผ่านช่องเปิด 2 ช่องเพื่อพิสูจน์ว่าโฟตอนทำงานอย่างไร ดูแผนภาพด้านล่าง:

(ที่มา: Wikimedia Commons / Johannes Kalliauer / การสืบพันธุ์)

ถ้าพวกมันทำตัวเป็นเพียงอนุภาคโฟตอนจะฉายเพียง 1 แถบที่อีกด้านหนึ่งของกำแพงกั้นช่อง แต่นั่นไม่ใช่กรณีในการทดลอง และในกรณีของการทดสอบที่ดำเนินการในขณะนี้กับโมเลกุลปรากฏการณ์เดียวกันก็สังเกตเห็น - นั่นคือการวัดที่ทำโดยนักวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าร่างกายเหล่านี้พร้อมกันในสองสถานที่ และสิ่งที่Schrödinger Cat กับสิ่งนั้น? เมื่อ (เปิดกล่องแล้ว) อนุภาคหรือโมเลกุลจะถูกสังเกตสถานะของพวกมันถูกกำหนดและเส้นขนานสิ้นสุดลง อย่างไรก็ตาม ...

การขยายขีด จำกัด

สิ่งที่น่าอัศจรรย์เกี่ยวกับการทดลองเหล่านี้คือนักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นไปได้ที่จะผลักดันขอบเขตของสิ่งที่อาจถูกทับซ้อนกับควอนตัมหรือสิ่งที่สามารถอยู่ในสองแห่งในเวลาเดียวกัน - และสามารถทำการศึกษาต่อไป ใหญ่กว่าและใหญ่กว่าโมเลกุลที่ใช้ในปัจจุบัน ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าในอนาคตนักวิทยาศาสตร์อาจจะสามารถใส่สิ่งต่าง ๆ เช่นยานพาหนะเรือและแม้แต่คนในการกำหนดค่าที่แยกจากกันพร้อมกันและแม้กระทั่งจัดการกับโครงสร้างเวลาอวกาศ

สองกรีด

(ที่มา: Wikimedia Commons / Jovaine1 / การสืบพันธุ์)

และหากเทคโนโลยีที่จำเป็นในการทำสิ่งนี้ได้รับการพัฒนาในหนึ่งวันการเดินทางข้ามเวลาก็มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ก่อนหน้านั้นในกระบวนการท้าทายขอบเขตและค้นพบสิ่งใหม่ ๆ ที่แตกสลายนักวิทยาศาสตร์อาจเข้ามาใกล้ชิดเพื่อลดช่องว่างระหว่างฟิสิกส์แบบดั้งเดิมและควอนตัม

นักวิทยาศาสตร์ดูโมเลกุลครอบครอง 2 สถานที่ในครั้งเดียวผ่าน TecMundo