Kuantum fiziği sayesinde dev moleküller aynı anda iki yerde olabilir.
Bu, bilim adamlarının uzun süredir bildiği bir şeydir, birkaç gerçeğe dayanarak teorik olarak doğrudur: Evrendeki her parçacık veya parçacık grubu da bir dalgadır - hatta büyük parçacıklar, hatta bakteriler, hatta insanlar, hatta gezegenler ve yıldızlar. Ve dalgalar aynı anda uzayda birden fazla yer kaplar. Böylece herhangi bir madde parçası aynı anda iki yer kaplayabilir. Fizikçiler bu fenomeni "kuantum süperpozisyonu" olarak adlandırıyorlar ve onlarca yıldır bunu küçük parçacıklar kullanarak gösterdiler.
Ancak son yıllarda fizikçiler deneylerini artırdılar ve daha büyük ve daha büyük parçacıklar kullanarak kuantum süperpozisyonu gösterdi. Şimdi, 23 Eylül'de Nature Physics dergisinde yayınlanan bir makalede, uluslararası bir araştırmacı ekibi, 2.000 atomdan oluşan molekülün aynı anda iki yeri işgal etmesine neden oldu.
Bunu çıkarmak için araştırmacılar, ilk önce kuantum süperpozisyonunu gösteren bir dizi ünlü eski deneylerin karmaşık, modernize edilmiş bir versiyonunu yaptılar.
Araştırmacılar, içinde iki yarık bulunan bir tabakadan ateşlenen ışığın, tabakanın arkasındaki duvarda bir girişim deseni veya bir dizi açık ve koyu saçak oluşturacağını uzun zamandır biliyorlardı. Ancak ışık, parçacıklardan yapılmış bir şey değil, kütlesiz bir dalga olarak anlaşıldı, bu yüzden bu şaşırtıcı değildi. Bununla birlikte, 1920'lerde bir dizi ünlü deneyde fizikçiler, ince filmler veya kristaller yoluyla ateşlenen elektronların benzer şekilde davrandığını ve kırınan malzemenin arkasındaki duvarda ışık gibi desenler oluşturacağını gösterdi.
Elektronlar basitçe parçacıklarsa ve böylece bir anda uzayda sadece bir nokta işgal edebilselerdi, filmin veya kristalin arkasındaki duvarda kabaca yarık şeklinde iki şerit oluşturacaklardı. Fakat bunun yerine, elektronlar bu duvara çarptı ve elektronların kendilerine müdahale ettiğini düşündürdü. Bu bir dalganın işaretidir; bazı noktalarda, dalgaların zirveleri çakışır, daha parlak bölgeler yaratırken, diğer noktalarda zirveler oluklarla çakışır, böylece ikisi birbirini iptal eder ve karanlık bir bölge oluşturur. Fizikçiler zaten elektronların kütle olduğunu ve kesinlikle parçacık olduğunu bildiğinden, deney maddenin hem bireysel parçacıklar hem de dalgalar olarak davrandığını gösterdi.
Ancak, elektronlarla bir girişim deseni oluşturmak bir şeydir. Dev moleküller ile yapmak çok daha zordur. Daha büyük moleküllerin daha az kolayca algılanan dalgaları vardır, çünkü daha büyük nesneler, zar zor algılanan girişim modellerine yol açabilecek daha kısa dalga boylarına sahiptir. Ve bu 2.000 atomluk parçacıklar, tek bir hidrojen atomunun çapından daha küçük dalga boylarına sahiptir, bu nedenle müdahale şekilleri çok daha az dramatiktir.
Büyük şeyler için çift yarık deneyi çıkarmak için araştırmacılar, bir molekül demeti (basit bir hidrojen atomunun kütlesinin 25.000 katından fazla "oligo-tetrafenilporfirinler" olarak adlandırılan şeyleri ateşleyebilen bir makine inşa ettiler) ) birden çok yarık taşıyan bir dizi ızgara ve levhadan geçirin. Kiriş, yaklaşık 2 metre uzunluğundaydı. Bilim adamları gazetede, araştırmacıların ışın yayıcısını tasarlarken yerçekimi ve Dünya'nın dönmesi gibi faktörleri hesaba katmaları gerektiği kadar büyüktü. Ayrıca kuantum fiziği deneyi için molekülleri oldukça sıcak tuttular, bu nedenle parçacıkları ısıyla ittirmeyi hesaba katmak zorunda kaldılar.
Ancak yine de, araştırmacılar makineyi açtığında, ışının uzak ucundaki dedektörler bir girişim paterni ortaya çıkardı. Moleküller aynı anda uzayda birden fazla nokta işgal ediyordu.
Araştırmacılar, heyecan verici bir sonuç yazdı ve daha önce hiç olmadığı kadar büyük ölçeklerde kuantum girişimini kanıtladı.
Yazarlar, "Yeni nesil madde dalgası deneyleri kütleyi bir büyüklük sırasına göre itecektir."
Böylece, daha büyük kuantum parazit gösterileri bile geliyor, ancak muhtemelen yakın zamanda kendinizi bir interferometre ile ateşlemek mümkün olmayacak. (Her şeyden önce, makinedeki vakum muhtemelen seni öldürürdü.) Biz dev varlıklar sadece bir yerde oturmak ve parçacıkların tüm eğlenceyi izlemek zorunda kalacaklar.
