7

С ветът на квантовата механика изобилства от необичайни явления и процеси, за които сякаш липсва логично обяснение. Поредното доказателство за това дойде съвсем наскоро, когато международен екип учени успя да докаже съществуването на ефекта на квантовия бумеранг.

Съществуват ли паралелни светове и как изглеждат?

Проведеният експеримент разкрил, че след като бъдат „подбутнати“, някои елементарни частици се завръщат в своите първоначални позиции.

Каква е причината за това? И при какви условия може да бъде наблюдаван този ефект?

Необходимите дефекти

За да бъде наблюдаван ефектът на квантовия бумеранг, трябва да бъде изпълнено едно важно условие - частиците да са в среда, която има много дефекти. Става въпрос за неща като липсващи атоми или такива, които не са правилно подредени. През 1958 г. физикът Филип Андерсън открил, че ако дадена материя е достатъчно дефектна, то електроните стават локализирани – т.е. са неспособни да се отдалечат твърде много от своята първоначална позиция. По този начин те пречат на материята, в която се намират, да провежда електричество, превръщайки това, което би могло да бъде метал, в изолатор. Въпросната локализация е необходимо условие, за да бъде наблюдаван ефектът на бумеранга. За своето откритие Андерсън получил Нобелова награда за физика през 1977 г.

Квантов парадокс може да промени представата ни за реалността, в която живеем

За да разбере какво точно се случва с квантовите частици, физикът Дейвид Уелд от Калифорнийския университет в Санта Барбара си представя как се смалява и попада в среда, изобилстваща от дефекти. „Ако взема в ръцете си един електрон и се опитам да го хвърля в някаква посока, той не просто ще се върне при мен, но и ще спре“, обяснява Уелд. По тази причина, отбелязва още той, електронът „ще се държи по-скоро като куче, отколкото като бумеранг“.

Все пак бумерангът ще профучи покрай вас, ако не го хванете, докато куче, на което сте хвърлили пръчка, ще я донесе и ще застане до краката ви, очаквайки да продължите така забавната за него игра, добавя ученият.

Инерционен бумеранг

Уелд и неговите колеги демонстрирали нагледно какво представлява ефектът на бумеранга, охлаждайки до много ниска температура 100 000 литиеви атоми. Те са значително по-лесни за проследяване от други, по-малки частици. Използвайки квантовата връзка между мястото и импулса (става въпрос за т. нар. принцип на неопределеността, формулиран от Вернер Хайзенберг.

Той доказал, че е невъзможно да се определи едновременно положението и скоростта на един електрон), учените се фокусирали върху възстановяването на движението, а не позицията на частиците. Изследваните атоми първоначално били неподвижни, но след като били „атакувани“ със серии от 25 лазерни импулса, за да им се придаде инерция, повечето от тях се премествали и връщали в първоначалните си позиции. Учените определят това явление като „инерционен бумеранг“.

Експертите също така установили какво е необходимо, за да бъде отстранен ефектът на бумеранга. Те обърнали внимание на един важен детайл - за съществуването му е необходимо наличието на т. нар. Т-симетрия (очакваната симетрия на физическите закони, независимо от това дали времето тече напред или назад).

Това означава, че частиците на практика ще се държат еднакво, независимо в каква посока се движи времето. Ако, обаче, моделът, по който се оказва влияние върху частиците, бъде неправилен, т.е. ако времето между отделните лазерни импулси се променя, то симетрията се нарушава и ефектът на бумеранга изчезва.

Вълни или частици?

„Това, което наблюдавахме, ме зарадва изключително много“, отбеляза теоретичният физик Патриция Виньоло, която е един от авторите на изследването. „Крайният резултат напълно отговаряше на нашите предварителни изчисления“, подчерта още тя. Въпреки че Филип Андерсън направил своето откритие за локализираните електрони преди повече от 60 години, ефектът на квантовия бумеранг е нещо, за което се говори от сравнително скоро. „В интерес на истината, допреди няколко години никой дори и не си помисляше да работи в тази насока. Все пак въпросният ефект е изцяло квантов и няма еквивалент в класическата физика“, смята физикът Доминик Деланд от лабораторията „Кастлер Бросел“ в Париж.

Ефектът на бумеранга също така е пряко свързан с една от основните концепции в квантовата механика – тази, според която частица може да бъде описана и като вълна. Въпросната концепция изразява неспособността на класическите понятия „частица“ и „вълна“ да обяснят напълно поведението на обекти в квантов мащаб. Както отбелязва Алберт Айнщайн: „Изправени сме пред нов вид трудности. Имаме две противоречиви картини на реалността: отделно нито едната от тях не обяснява напълно някои явления, но заедно го правят“.

Благодарение на работата на видни учени като Айнщайн, Нилс Бор, Макс Планк и Ервин Шрьодингер, съвременната квантова теория гласи, че всички частици проявяват вълнообразна природа и обратно. Това явление е проверено не само за елементарните частици, но и за такива, които са в състава на атоми или молекули. В същото време, обаче, вълновите свойства на макроскопичните частици не могат да бъдат наблюдавани заради изключително късите им дължини. Друга важна подробност е, че когато две вълни се срещнат, те взаимодействат помежду си по много сложен начин. Наблюденията на учените показват, че начинът, по който те се комбинират, може да оптимизира траекторията, по която дадена частица се завръща към своята първоначална позиция, като освен това се „елиминират“ всички останали пътища, водещи в други посоки.

Коментари 7
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

7 коментара
 
- Защо с такова закъснение съобщавате за обира в дома ви, госпожо? - Ами... Мислех, че мъжът ми си е търсил чиста риза...
Прочети целия
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
САЩ отхвърлиха заповедта за арест на Нетаняху

САЩ отхвърлиха заповедта за арест на Нетаняху

Свят Преди 7 минути

САЩ: Дълбоко сме обезпокоени от бързината, с която прокурорът е поискал заповед за арест

<p>КС образува дело по искане на президента</p>

Конституционният съд образува дело по искане на президента

България Преди 36 минути

КС ще се произнесе за втори път по тези въпроси

ГЕРБ-СДС в СОС поиска оставката на Цветомир Петров

ГЕРБ-СДС в СОС поиска оставката на Цветомир Петров

България Преди 2 часа

Зам.-председателят на СОС Ваня Тагарева припомни, че Петров е бил избран с гласовете на ГЕРБ-СДС

Евгений Иванов: Не трябва да мълчим, трябва да бъдем обединени

Евгений Иванов: Не трябва да мълчим, трябва да бъдем обединени

Любопитно Преди 2 часа

Българският и международен бизнес и гражданско общество заедно за по-добра среда

Почина бившият министър от кабинета на Блеър Джон Прескот

Почина бившият министър от кабинета на Блеър Джон Прескот

Свят Преди 3 часа

Прескот бе един от най-колоритните министри в кабинета на Блеър

Нападнаха къщата на Жерар Пике в Каталуния (ВИДЕО)

Нападнаха къщата на Жерар Пике в Каталуния (ВИДЕО)

Свят Преди 3 часа

Домът му беше надраскан с надписи от активисти на лявата младежка организация Arran

Църквата "Свети Петър" в Люцерн

Дигитален Исус изповядва богомолци в Швейцария

Любопитно Преди 4 часа

Поне две трети от хората, които са говорили с дигиталния Исус, излизайки от изповедалнята споделят, че са имали „духовно“ преживяване

Морски съревнования решават съдбата на племената в “Игри на волята”

Морски съревнования решават съдбата на племената в “Игри на волята”

Любопитно Преди 4 часа

Ще успеят ли Храбрите да се спасят от сигурни елиминации?

Унгария ще разположи система за ПВО край Украйна

Унгария ще разположи система за ПВО край Украйна

Свят Преди 4 часа

Будапеща: Все още вярваме, че възможно най-скоро ще има мир чрез дипломация

<p>Шокиращо лечение на трансджендър със 7&nbsp;сеанса с електрошок</p>

Подложиха трансджендър на терапия с електрошок, за да “излекуват” хомосексуалността му в Китай

Свят Преди 4 часа

Почти един от всеки петима транссексуални младежи в Китай съобщава, че е бил принуждаван от родителите си да се подлага на подобни практики

,

София, 1973 г.: Загадъчният "инцидент" с Енрико Берлингуер

България Преди 4 часа

Каква е истината за загадъчния "инцидент" с Енрико Берлингуер в София през 1973 година четете в следващите редове

Разнообразни таланти провокират усета на Орлин Горанов в “Пееш или лъжеш”

Разнообразни таланти провокират усета на Орлин Горанов в “Пееш или лъжеш”

Любопитно Преди 4 часа

Ще успеят ли Наско от Б.Т.Р. и Мариана Попова да помогнат на певеца?

Папа Франциск

Папата ще канонизира първи светец от поколение Y

Любопитно Преди 4 часа

Карло Акутис, който почина от левкемия през 2006 г., беше наречен „Божият инфлуенсър“

Пожар гори в жилищна сграда в Свети Влас

Пожар гори в жилищна сграда в Свети Влас

България Преди 5 часа

Евакуирани са хора, към момента няма данни за пострадали

Бенямин Нетаняху

Международният наказателен съд издаде заповеди за арест за Бенямин Нетаняху, Йоав Галант и командир на "Хамас"

Свят Преди 5 часа

Израелският министър-председател Бенямин Нетаняху обвини Международния наказателен съд в антисемитизъм в отговор на заповедта

<p>Бурята &bdquo;Яри&ldquo; остави 80 хиляди без ток във Финалдния</p>

Бурята „Яри“ остави 80 хиляди без ток във Финалдния

Свят Преди 5 часа

Силните ветрове доведоха до проблеми с транспорта в страната