Prelomový experiment potvrdil, že kvantové javy platia aj v makrosvete

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Častica postavená z 10 000 atómov

• Hmotnosť 170 000 daltonov

• Superpozícia kovu

Fyzici z Viedenskej univerzity posunuli hranice toho, čo považujeme za možné, keď demonštrovali kvantové správanie na objekte, ktorý je už v podstate makroskopický. Podarilo sa im dostať zhluk tisícok atómov sodíka do stavu superpozície, kde sa nachádzal na viacerých miestach súčasne.

Tento experiment spochybňuje intuitívnu predstavu, že kvantové javy platí len pre elementárne častice. Predmetom skúmania bola nanočastica s priemerom 8 nanometrov, zložená z približne 5 000 až 10 000 atómov. S hmotnosťou presahujúcou 170 000 atómových hmotnostných jednotiek (daltonov) ide o objekt ťažší než mnohé proteíny či malé vírusy.

Napriek svojej veľkosti a hmotnosti sa tento „kus kovu“ správal ako vlna. Na dosiahnutie tohto stavu museli vedci vyvinúť extrémne citlivé zariadenie, interferometer MUSCLE. Častice boli ochladené na kryogénne teploty a poslané cez sústavu mriežok tvorených ultrafialovým laserovým svetlom.

Počas preletu sa častice delokalizovali, pričom ich vlnová funkcia sa rozprestrela do priestoru mnohonásobne väčšieho, než je ich fyzický rozmer. Výsledný interferenčný obrazec jasne potvrdil vlnovú povahu týchto masívnych objektov. Výsledky naznačujú, že neexistuje fundamentálna hranica veľkosti, za ktorou by kvantová mechanika prestala platiť.

Tento objav má hlboké dôsledky nielen pre teoretickú fyziku, ale aj pre vývoj ultra-citlivých senzorov. Technológia použitá v experimente umožňuje merať sily s nepredstaviteľnou presnosťou, čo otvára dvere novým metódam skúmania materiálov.

V budúcnosti by sme mohli byť svedkami kvantových javov aj u biologických objektov. Hranica medzi klasickým a kvantovým svetom sa tak vďaka tomuto experimentu opäť rozplynula. Ukazuje sa, že realita je na svojej najhlbšej úrovni oveľa podivnejšia, než nám napovedá naša každodenná skúsenosť.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ:

Dôkaz, že aj makroskopické objekty podliehajú kvantovým zákonom, otvára cestu k novým senzorom a prepisuje naše chápanie reality.

^{Zdroj: sciencealert.com foto: depositphotos.com}