Эксперимент показывает, что реальность не существует до тех пор, пока не измеряется



Исследователи, работающие в Австралийском национальном университете (АНА) провели эксперимент, который помогает поддержать все больше доказательств окружающих странные причинные свойства, присущие квантовой теории. Короче говоря, они показали, что реальность на самом деле не существует, пока она не измеряется - на атомных масштабах, по крайней мере.

Ассоциированный профессор Эндрю Truscott и его аспирантка, Роман Хакимы, Исследовательские школы Аны физики и техники провели версию с отложенным выбором мысленного эксперимента Джона Арчибальда Уилером - разновидность классического двухщелевого эксперимента, где свет показан для отображения характеристик обеих волн и частиц - когда объект движется через открытое пространство обеспечивается возможность (некоторые сказали бы "Выбор") Вести себя как частицы или волны.

В этом случае, однако, команда АНУ реплицируются эксперимент Уилера с использованием нескольких атомов, что было гораздо сложнее, чем испытание с использованием фотонов. Эта дополнительная трудность заключается в связи с тем, что, так как они имеют массу, атомы имеют тенденцию мешать друг другу, что теоретически может повлиять на результаты.

"Атом является гораздо более классической частицей," говорит доцент Truscott. "Для теории провести с одним атомом является существенным, потому что это доказывает, что он работает для частиц с массой."

Для того, чтобы провести эксперимент, команда АНУ изначально в ловушке набор атомов гелия в конденсате Бозе-Эйнштейна (среды, в которой разбавленный газ охлаждается до температуры, очень близких к абсолютному нулю), а затем принудительно выталкивается их от защитной оболочки до тех пор, был только один атом остался позади.

Этот оставшийся атом был освобожден, чтобы пройти через пару противоположно распространяющихся лазерных лучей (то есть, лучи движутся в противоположных направлениях), который создал шаблон, чтобы действовать в качестве перекрестка для атома таким же образом, что твердый диффузионный решетка будет действовать, чтобы рассеивать свет.

После этого было случайным образом добавляет еще лазерную генерироваться решетка и используется для рекомбинируют маршруты, предлагаемые к атому. Эта вторая решетка затем без разбора получает либо конструктивную или деструктивную интерференцию, как если бы атом был в пути на оба путях. И наоборот, когда второй свет решетки не был случайным добавлен, никаких помех не будет введена, и атом будет вести себя, как если бы он следовал только один путь.

Тем не менее, и это действительно странно, часть, произвольное число, сгенерированное для определения, если решетка была добавлена ​​или не было создано только после того, как атом прошел через перекресток. Но, когда атом был измерен в конце своего пути - до того, как случайное число генерировали - это уже отображаются волновые или частиц характеристики, которые используют решетки после того, как она завершила свой путь.

Согласно Траскотта, это означает, что если один выбирает верить, что атом действительно взять конкретный путь или пути, то один и должен признать, что будущее измерение влияет на прошлое атома.

"Атомы не путешествовать от А до В. Это было только тогда, когда они были измерены в конце пути, что их волнообразные или частицами, как поведение было приведено в существование," сказал Траскотт. "Это доказывает, что измерения все. На квантовом уровне реальности не существует, если вы не смотрите на него «.

Несмотря на то, что результаты эксперимента добавить к воспринимаемой странности квантовой теории, результаты также проверить его. Но даже без учета странных аспектов квантовой физики почти наверняка управляет миром на атомном уровне, и это существование позволило развитие квантовых технологий, начиная от криптографии солнечных батарей.

С бытовой точки зрения, наши умы воспринимают, что объект должен вести себя как волны или частицы, совершенно независимо от того, как она измеряется. Однако, поскольку этот эксперимент поддерживает, квантовая физика предсказывает, что она, кажется, не имеет значения, если частица или объект должна показать волнообразное поведение или частицеподобное поведение; все это зависит от того, как она на самом деле измеряется в конце своего пути.

"предсказания квантовой физики о интерференции кажется достаточно странным, когда применяется к свету, который, кажется, больше, как волна, но сделали эксперимент с атомами, которые являются сложные вещи, которые имеют массу и взаимодействуют с электрическими полями и так далее, добавляет таинственности ," сказал Роман Хакимов.

В первый раз когда-либо, что отложенный выбор эксперимент Уилера был проведен с использованием одного атома, квантовая странность, представленная этим экспериментом гораздо ближе подходит к макро мира, в котором люди воспринимают реальность, которая добавляет к значимости полученных данных.

Результаты этого исследования были недавно опубликованы в журнале Nature Physics


http://www.gizmag.com/quantum-theory-reality-anu/37866/