Ein internationales Wissenschaftlerteam hat eine ziemliche Leistung vollbracht: Es hat beobachtet, wie ein Molekül mit großem Antrieb zwei Plätze auf einmal einnimmt - nachdem es in einen Zustand gebracht wurde, der als "Quantum Overlap" bekannt ist. Und was genau ist interessant? Erstens war dies der größte Körper, der jemals in diesem Zustand beobachtet wurde, und zweitens deutet das Experiment darauf hin, dass in ferner Zukunft Zeitreisen möglich sein könnten (und dass Sie, liebe Leser, zustimmen werden, dass dies sehr ist interessant!).

Wichtiger Durchbruch

Wie Sie vielleicht wissen, besteht eine Frage des Schlafentzugs darin, einen Weg zu finden, die klassische Physik, die die Gesetze des Universums auf der Skala von Sternen, Planetensystemen, Galaxien usw. regelt, mit der Quantenphysik in Einklang zu bringen, Im Gegenzug wird darauf geachtet, was sich auf der Elementarteilchenskala abspielt - da die beiden sich nicht „unterhalten“ und die Regeln, die definieren, was in der Makrowelt passiert, normalerweise nicht auf das Mikro zutreffen.

Hier können Experimente mit Quantenüberlappung helfen, die beiden Physiken zu überbrücken. Dieses Phänomen zeichnet sich dadurch aus, dass Teilchen ihren Zustand gleichzeitig zwischen Teilchen- und Wellenzustand wechseln können, was bedeutet, dass sie gleichzeitig in zwei unterschiedlichen Konfigurationen vorliegen können. Es stellte sich heraus, dass die Überlagerung nur auf der Skala von sehr kleinen Atomen, Photonen, Elektronen und Molekülen beobachtet wurde - bis die Wissenschaftler der vorliegenden Studie in der Lage waren, riesige Moleküle in diesen Zustand zu versetzen.

Die Forscher verwendeten keine Moleküle, sondern solche, die sie im Labor hergestellt hatten. Sie enthielten eine Vielzahl von Elementen und summierten sich auf etwa 2.000 Atome, was zu relativ stabilen und robusten großen Atomen führte. Und obwohl sie vom Team synthetisiert wurden, zeigten sie dasselbe Verhalten wie herkömmliche Moleküle und können - wie bei typischen Molekülen - durch Lichtstrahlen gelenkt werden.

Das Experiment selbst umfasste den Bau eines Interferometers - eines Geräts, mit dem die Überlappung von zwei oder mehr Wellen gemessen werden kann - und die Verwendung eines Lasers, um Moleküle durch ein Rohr mit einer Reihe von Hindernissen zu „schieben“, damit ihr Durchgang überwacht werden kann. . Bei diesen Tests stellten die Wissenschaftler fest, dass diese Strukturen (die größer sind als alle anderen Testobjekte derselben Art) in einen Zustand der Quantenüberlappung versetzt werden können.

Kurzer Nachtrag

Kompliziertes Verstehen, was in der Studie passiert ist? Lassen Sie uns einen kurzen Nachtrag machen ... Sie haben vielleicht von dem berühmten "Schrödinger Cat" -Paradoxon gehört, bei dem sich eine imaginäre Katze in einer Kiste befindet und gleichzeitig lebendig oder tot sein kann - und deren Realität Zustand kann nur bestätigt werden, wenn die Box geöffnet ist, oder? Diese mentale Übung dient der Veranschaulichung verschiedener Konzepte der Physik, einschließlich der Multistate-Quantenmechanik und des Überlappungsphänomens.

Die von Wissenschaftlern durchgeführten Tests wurden bereits früher in kleineren Maßstäben durchgeführt und dienen dazu, zu erklären, wie Körper an mehreren Stellen gleichzeitig als Partikel und Wellen fungieren und kleine Interferenzmuster erzeugen können, die gemessen werden können. Hierzu wird üblicherweise ein Experiment durchgeführt, das als „Doppelspaltexperiment“ bezeichnet wird. Dabei werden Lichtteilchen durch zwei Öffnungen projiziert, um das Verhalten der Photonen zu beweisen. Siehe das Diagramm unten:

Wenn sie sich nur als Teilchen verhalten würden, würden die Photonen nur eine Bande auf die andere Seite der Schlitzbarriere projizieren, aber das ist in Experimenten nicht der Fall. Und bei Tests, die jetzt mit den Molekülen durchgeführt wurden, wurde das gleiche Phänomen beobachtet - das heißt, die Messungen der Wissenschaftler zeigten, dass sich diese Körper gleichzeitig an zwei Orten befanden. Und was Schrödinger Katze damit? Sobald (die Box geöffnet ist und) die Partikel oder Moleküle beobachtet werden, ist ihr Zustand definiert und das Paradoxon ist vorbei. Wie auch immer ...

Grenzen erweitern

Das Erstaunliche an diesen Experimenten ist, dass die Forscher bewiesen haben, dass es möglich ist, die Grenzen dessen zu verschieben, was einer Quantenüberlappung ausgesetzt sein kann - oder was gleichzeitig an zwei Orten sein kann - und weiterhin Studien durchzuführen und neue Herausforderungen mit noch vorhandenen Partikeln und Strukturen vorzuschlagen. größer und massiver als die jetzt verwendeten Moleküle. Folglich könnte es sein, dass Wissenschaftler in Zukunft in der Lage sein könnten, Fahrzeuge, Schiffe und sogar Menschen gleichzeitig in separate Konfigurationen zu versetzen und sogar das Raum-Zeit-Gefüge zu manipulieren.

(Quelle: Wikimedia Commons / Jovaine1 / Reproduktion)

Und wenn die dafür erforderliche Technologie eines Tages entwickelt wird, wird es wahrscheinlich zu Zeitreisen kommen. Bis dahin werden Wissenschaftler auf dem Weg, Grenzen zu überwinden und definitiv viele neue, brechende Dinge zu entdecken, möglicherweise der Brücke zwischen klassischer und Quantenphysik immer näher kommen.

Wissenschaftler beobachten über TecMundo, wie Moleküle zwei Plätze auf einmal einnehmen