Експеримент китайських фізиків підтвердив правоту Бора у дискусії з Ейнштейном
Джерело: Chinese academy of sciences
Китайські науковці експериментально підтвердили один із ключових принципів квантової механіки, який майже сто років тому був предметом гострої наукової суперечки між Альбертом Ейнштейном і Нільсом Бором. Дослідження показало, що неможливо одночасно визначити траєкторію руху квантової частинки та спостерігати її хвильову інтерференцію.
Експеримент провела команда на чолі з Цзянь-Вей Панем з Китайського університету науки і технологій. У межах дослідження вчені відтворили уявний дослід, запропонований Ейнштейном у 1927 році.
Суперечка між Ейнштейном і Бором бере початок із Сольвеївської конференції 1927 року в Брюсселі, де формувалися основи квантової механіки. Бор сформулював принцип доповнюваності, згідно з яким квантові об’єкти можуть проявлятися або як частинки з визначеною траєкторією, або як хвилі, що створюють інтерференційну картину, але ці властивості не можуть бути зафіксовані одночасно. За його твердженням, акт вимірювання визначає, яку саме властивість буде спостережено.
Ейнштейн не погоджувався з таким підходом і вважав, що за достатньо точних вимірювань можна одночасно отримати інформацію і про шлях частинки, і про її хвильову поведінку. Для цього він запропонував уявний експеримент – модифікацію класичного досліду з подвійною щілиною, який мав продемонструвати обмеженість принципу Бора.
Протягом десятиліть цей експеримент залишався теоретичним. Команда китайських учених змогла реалізувати його на практиці, створивши надчутливу експериментальну установку, здатну фіксувати надзвичайно малі зміни імпульсу одного фотона.
Під час експерименту дослідники встановили, що будь-яка спроба визначити, яким шляхом рухалася частинка в установці, неминуче порушує систему й призводить до зникнення хвильової інтерференційної картини. Водночас чітке спостереження інтерференції можливе лише за умови повної відмови від інформації про траєкторію частинки.
“Результати є однозначними. Вони підтверджують початкове твердження Бора про те, що ці подвійні властивості є доповнюваними й не можуть спостерігатися одночасно”, – зазначається в публікації.
Науковці підкреслюють, що це свідчить про фундаментальне обмеження вимірювань у квантовому світі. Це саме те обмеження, яке Бор вважав невід’ємною частиною природи реальності, тоді як Ейнштейн сприймав його як ознаку неповноти теорії, що згодом вилилося у його відомий вислів про те, що “Бог не грає в кості зі Всесвітом”.
Експериментальне підтвердження вважають важливою віхою в розвитку фізики, оскільки воно фактично завершує давню теоретичну суперечку на користь копенгагенської інтерпретації квантової механіки. Дослід показує, що парадоксальна поведінка квантових частинок є не наслідком технічних обмежень експериментів, а фундаментальною властивістю самої природи.
- 15-річний Лоран Сімонс, якого прозвали “маленьким Ейнштейном Бельгії”, захистив дисертацію в Університеті Антверпена та здобув ступінь доктора філософії (PhD) з квантової фізики.
Внутрішні сили безпеки ХАМАСу заявили про проведення спеціальної операції проти озброєних угруповань у районі Батн-аль-Самін. За їхніми словами, противник намагався викрасти людей за наказом Ізраїлю, але потрапив у засідку.
Заступник генерального прокурора США Тодд Бланш заявив, що розгляд справи про секс-торгівлю навколо Джеффрі Епштейна офіційно завершено. Попри оприлюднення мільйонів сторінок архіву, прокурори не бачать підстав для нових судових процесів проти ймовірних спільників.
У неділю центр Праги заповнили десятки тисяч протестувальників, які висловили солідарність із президентом Петером Павелом. Глава держави вступив у відкритий конфлікт із урядом через відмову призначати міністра з радикальними поглядами.
Під час офіційного візиту до Китаю Кір Стармер підкреслив необхідність тіснішого союзу з європейськими країнами у безпековій сфері. Лондон розглядає можливість участі у нових ініціативах ЄС, попри розбіжності у фінансових питаннях після Brexit.
Під час виступу в елітному клубі Alfalfa Дональд Трамп знову порушив питання розширення американських кордонів. Як повідомляє The Washington Post, президент жартував про те, що Канада має стати наступним штатом США, а Гренландія об’єктом великої торгівельної угоди.