Παρασκευή, 19 Μαρτίου 2010

Για πρώτη φορά η κβαντομηχανική αποδεικνύεται σε ένα αντικείμενο ορατό με το μάτι.


Αμερικανοί ερευνητές απέδειξαν για πρώτη φορά ότι μια κεντρική θεωρία της κβαντομηχανικής -ότι ένα αντικείμενο μπορεί να βρίσκεται ταυτόχρονα σε δύο σημεία- μπορεί να εφαρμοστεί και στην μηχανική κίνηση ενός αντικειμένου αρκετά μεγάλου για να είναι ορατό με γυμνό μάτι, κάτι που αποτελούσε διακαή πόθο των φυσικών μέχρι σήμερα.

Ένα αντικείμενο μπορεί να βρίσκεται σε δύο θέσεις και καταστάσεις ταυτόχρονα, κάτι που έχει αποδειχτεί σε κβαντικά πειράματα με ηλεκτρόνια, φωτόνια, άτομα, ακόμα και μόρια, αλλά ποτέ μέχρι τώρα σε μεγαλύτερα πράγματα - κάτι που επιτεύχθηκε επιτέλους, αυτή τη φορά με ένα αντικείμενο δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερο σε σχέση με τα προηγούμενα πειράματα (ισοδύναμο με τρισεκατομμύρια άτομα ύλης).

Η ανακάλυψη έγινε από ερευνητές του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας (Σάντα Μπάρμπαρα), υπό τον καθηγητή φυσικής ¶ντριου Κλέλαντ, και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature", σύμφωνα με το BBC, το "New Scientist" και το "Science". Το επίτευγμα, σύμφωνα με τους ερευνητές, "αποτελεί μια σημαντική επιβεβαίωση για την κβαντική θεωρία, καθώς επίσης ένα σημαντικό βήμα για την έρευνα στη νανομηχανική"....Οι ερευνητές έδειξαν ότι ένα μικροσκοπικό τμήμα μετάλλου (αντηχείο) με μήκος μόλις 60 μικρομέτρων (ορατό με το μάτι μέσω μικροσκοπίου) μπορεί ταυτόχρονα να ταλαντεύεται και να μην ταλαντεύεται την ίδια στιγμή. Η κατάσταση αυτή λέγεται "κβαντική υπέρθεση" και η απόδειξή της είχε προταθεί, πριν από 75 χρόνια, από φυσικό Έρβιν Σρέντιγκερ με το διάσημο νοητικό πείραμά του με τη γάτα, η οποία υποτίθεται ότι μπορεί να είναι ζωντανή και νεκρή την ίδια στιγμή.

Όπως είπαν οι αμερικανοί ερευνητές, "μιλάμε για κβαντικές παραξενιές και για πράγματα που βρίσκονται σε δύο σημεία την ίδια στιγμή, όμως η κατάσταση αυτή συνήθως αφορά άτομα και μόρια, πράγματα με τα οποία συνήθως δεν αλληλεπιδρούμε".

Η απόδειξη ότι όλα τα αντικείμενα γύρω μας υπακούουν στους ίδιους κβαντικούς νόμους, αποτελούσε μακρόχρονο αλλά φευγαλέο στόχο των φυσικών. Όσο μεγαλύτερο είναι ένα αντικείμενο, τόσο πιο εύκολα η εύθραυστη κβαντική κατάστασή του καταστρέφεται από την επίδραση του κόσμου γύρω του και συνεπώς οι κβαντικοί νόμοι δεν φαίνεται να ισχύουν στην καθημερινότητα.

Το νέο πείραμα, σε συνθήκες πολύ χαμηλής θερμοκρασίας (όπου η γάτα του Σρέντιγκερ σίγουρα δεν θα είχε επιβιώσει!), κατάφερε να συλλάβει το αντικείμενο (το μέταλλο-αντηχείο) ακριβώς στη "συνοριακή" κατάσταση ανάμεσα στον μικρόκοσμο και τον μακρόκοσμο και να "μετρήσει" την κβαντική υπέρθεση ελάχιστα νανο-δευτερόλεπτα πριν η κβαντική κατάσταση καταστραφεί από την επίδραση του περιβάλλοντος.

Το επίτευγμα ανοίγει το δρόμο για νέες νανο-τεχνολογίες που συνδυάζουν την ηλεκτρονική, την οπτική και την μηχανική. Σε επόμενο στάδιο, επίσης, μπορεί να επιτρέψει νέα πειράματα, τα οποία θα θέσουν σε αμφισβήτηση ακόμα και την μη-κβαντική αντίληψή μας για την πραγματικότητα γύρω μας, όπως την αντιλαμβανόμαστε κάθε μέρα. Ίσως έτσι απαντηθεί το κρίσιμο ερώτημα: γιατί τα καθημερινά πράγματα και οι άνθρωποι δεν συμπεριφέρονται κβαντομηχανικά, αφού η φύση έχει κβαντομηχανικούς νόμους;

Link: Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία (με συνδρομή) στη διεύθυνση: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature08967.html
ΑΠΕ

Δεν υπάρχουν σχόλια:

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Related Posts with Thumbnails