Эксперимент с двумя щелями и квантовая природа света

Эксперимент с двумя щелями — это классический пример демонстрации двойственной природы света, который был впервые проведен Томасом Юнгом в 1801 году. Этот эксперимент показал, что свет может существовать одновременно как частица и как волна, но наблюдение за одной из этих форм сразу же уничтожает другую. Квантовая механика и свет — это тема, которая до сих пор изучается в школах и университетах.

Физики не успокоились на достигнутом и продолжили исследовать эту тему. Недавно в Массачусетском технологическом институте (MIT) была проведена новая версия эксперимента, которая позволила получить более точные результаты. Вместо традиционных щелей были использованы отдельные атомы, а лучи света были настолько слабы, что каждый атом рассеивал не более одного фотона. Это позволило исследователям изучить свойства света как частицы более подробно.

Результаты эксперимента подтвердили предсказания квантовой теории и интерференции: чем больше информации получено о пути света, тем менее выражена интерференционная картина. Это означает, что если мы попытаемся измерить, через какую щель проходит свет, он будет вести себя как частица, и интерференционная картина исчезнет. Можно ли измерить путь света без нарушения интерференции?

Этот эксперимент также помог прояснить исторический спор Эйнштейна и Бора. Эйнштейн считал, что фотон, проходя сквозь щель, может оказывать на нее слабое воздействие, и что можно зафиксировать силу этого воздействия и одновременно наблюдать интерференционную картину. Однако Бор показал, что обнаружение пути фотона разрушит интерференционную картину. Новое исследование в MIT подтвердило правоту Бора.

Этот эксперимент имеет большое значение для понимания квантовой механики и ее применения в различных областях, таких как квантовые вычисления и оптика. Кроме того, он демонстрирует важность продолжения исследований в области квантовой физики, которая может привести к новым открытиям и инновациям. Как отметил один из исследователей, «замечательное совпадение, что мы смогли прояснить этот исторический спор в тот же год, когда отмечаем достижения квантовой физики».

Больше новостей в нашем телеграм канале I ROBOT