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.
Всесвітня організація охорони здоров’я розглядає можливість використання експериментальних вакцин та препаратів через новий масштабний спалах Еболи у Демократичній Республіці Конго. У ВООЗ заявляють про стрімке зростання кількості випадків та ризик поширення вірусу на сусідні країни.
Міністерство юстиції США оголосило про створення нового консультативного органу з протидії антисемітизму. Комітет має розробляти рекомендації для федеральної влади на тлі зростання кількості антисемітських інцидентів у країні.
Голова Центрального командування США адмірал Бред Купер заявив, що американські військові операції суттєво послабили систему впливу Ірану на Близькому Сході. За його словами, Вашингтон менш ніж за 40 днів зруйнував частину стратегії, яку Тегеран вибудовував десятиліттями.
Віцепрезидент США Джей Ді Венс заявив, що Вашингтон лише відклав перекидання військових до Польщі, а не скорочує свою присутність у Європі. За його словами, адміністрація Дональда Трампа прагне, аби європейські союзники активніше брали участь у забезпеченні спільної безпеки.
Американська компанія Colossal Biosciences заявила про успішне вирощування 26 курчат у штучній конструкції, створеній за допомогою 3D-друку. Розробку називають потенційним кроком до майбутніх спроб “відродження” вимерлих видів птахів.