Тайна двуликого фотона | |
Физики провели эксперимент, который дал ответ на вопрос, может ли фотон быть одновременно и частицей, и волной или он все-таки проявляет себя в разных обстоятельствах или как волна, или как частица. Квантовая механика позволяет довольно точно описывать поведение атомов и элементарных частиц, хотя и является наиболее абсурдным и наиболее противоречащим интуиции и здравому смыслу разделом физики. Квантовая механика позволяет одной и той же частице находиться одновременно сразу в нескольких местах. Эта частица может даже находиться в бесконечном количестве мест, и тогда это уже не частица, а волна. Точнее, это и частица, и волна одновременно. О такой квантовой двойственности частиц физика осведомлена с 1924 года, когда де Бройль выдвинул свою гипотезу о корпускулярно-волновом дуализме, и, хотя эта двойственность стала с тех пор общим местом и фундаментальной основой физики микромира, она до сих пор остается, по словам нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана, «настоящей тайной квантовой механики». Последнее время физиков очень занимал вопрос, какой союз применим к фотону (как и к любой другой элементарной частице) — «и» либо «или». Может ли фотон быть одновременно и частицей, и волной или он все-таки проявляет себя в разных обстоятельствах или как волна, или как частица? Дело в том, что в экспериментах со светом фотон ведет себя или как волна, или как частица, никогда экспериментаторам не удавалось увидеть в нем признаки и того и другого одновременно. Чтобы все-таки добиться одновременной регистрации и волновых, и корпускулярных свойств фотона, бристольская команда решила реализовать мысленный эксперимент «с отложенным выбором», предложенный американским физиком Джоном Уилером в 1978 году. Суть его сводится к тому, что у экспериментатора есть установка, позволяющая ему по его выбору смотреть на фотон как на частицу или как на волну, но свой выбор он делает завтра, хотя фотон пролетел еще вчера. Этим экспериментом Уилер доказывал, что понятие времени не имеет к квантовой механике никакого отношения. Бристольские физики, , решили использовать метод отложенного выбора для другой цели — понять, возможно ли одновременно зарегистрировать фотон как частицу и как волну. В своем эксперименте они использовали разработанный ими недавно фотонный чип — довольно сложное устройство, имеющее отношение к другому контринтуитивному квантовому эффекту — квантовой нелокальности, согласно которой изменение состояния одной из двух связанных частиц мгновенно сказывается на состоянии другой частицы, как бы далеко они ни были разнесены друг от друга. «Наша измерительная аппаратура зафиксировала сильную нелокальность, — заявил Альберто Перуццо, руководитель исследования. — Это недвусмысленно говорит о том, что фотон проявил себя в эксперименте одновременно и как волна, и как частица». «Этот результат с высокой надежностью опровергает модели, согласно которым фотон может вести себя либо как волна, либо как частица», — подытожил ученый. Источник - |
Академия наук Республики Башкортостан
Государственное бюджетное научное учреждение «Академия наук Республики Башкортостан» решает задачи научного обеспечения развития Республики Башкортостан и ее многонационального народа, активно участвует в интеграции исследовательской, инновационной деятельности научных организаций, вузов и предприятий республики, укрепляет связи между наукой и образованием, развивает сотрудничество научных организаций республики с российским и мировым научными сообществами.
Сегодня Академия наук Республики Башкортостан – современное, мобильное, динамично развивающееся научное учреждение, координирующее научные исследования в Башкортостане. Вопросы интеграции фундаментальных и прикладных исследований, инновационной деятельности научных учреждений и вузов республики являются первостепенными в Академии наук Республики Башкортостан.
Пользователи могут получить оперативную и полную информацию об ГБНУ "Академии наук Республики Башкортостан" (ее структуре, учреждениях, тематике научных исследований, достижениях и открытиях, новостях и т.д.). Здесь также представлена история создания, становления и деятельности Академии наук Республики Башкортостан, информация о ее членах – известных ученых республики, страны, мира.