Iată un gând cu adevărat nebunesc.
Imaginează-ți: ții în mână un atom — un singur atom minuscul — și faci ceva pentru a-l face să existe în două locuri simultan. Aceasta este superpoziția cuantică, unul dintre acele lucruri care par complet absurde până îți amintești că atomii fac asta tot timpul când nu te uiți.
Acum lasă-l să cadă.
Ce se întâmplă?
Exact acest lucru l-a testat recent o echipă de fizicieni și, sincer? Răspunsul pe care l-au găsit este în același timp evident și absolut fascinant.
Cei doi regi ai fizicii (care nu se înțeleg)
Să îți explic de ce contează acest experiment, deoarece implică două dintre cele mai mari descoperiri din știință care nu se înțeleg între ele.
Pe de o parte, ai mecanica cuantică — teoria care explică modul în care se comportă atomii și particulele minuscule. Este ciudată, contraintuitivă și funcționează perfect. Particulele pot fi în mai multe stări simultan. Pot trece prin pereți. Pot fi conectate în moduri care îl fac pe Einstein însuși să se simtă incomod (el a numit celebrul fenomen „acțiune fantomatică la distanță”).
Pe de altă parte, ai teoria gravitației a lui Einstein — relativitatea generală. Aceasta este teoria care explică de ce cad obiectele, cum orbitează planetele și de ce timpul curge diferit în funcție de viteza ta sau de cât de aproape ești de un obiect masiv. Este elegantă, a fost dovedită corectă de nenumărate ori și descrie universul la scară cosmică.
Iată problema: aceste două teorii se urăsc.
Adică, nu se urăsc cu adevărat — asta ar fi absurd — dar fizicienii au petrecut aproape un secol încercând să le combine într-o teorie unificată și nimeni nu a reușit încă. Fiecare funcționează perfect în domeniul său, dar în momentul în care încerci să le aplici simultan, lucrurile se strică.
Este ca și cum ai avea doi prieteni care sunt grozavi individual, dar devin un dezastru total când sunt în aceeași cameră.
Ce au făcut, de fapt, acești oameni de știință?
Experimentul, publicat în Science Advances, a fost coordonat de cercetători de la Universitatea Ben-Gurion din Negev, Universitatea din Ulm și Universitatea din Oxford — inclusiv legendarul Roger Penrose, care a câștigat literalmente un Premiu Nobel pentru activitatea sa în fizică.
Au construit ceva numit Interferometru Galilean Cuantic. Știu, știu — sunt multe cuvinte pretențioase. Dar iată varianta simplă:
Au luat nori de atomi de rubidiu (super reci, aproape de zero absolut) și au divizat unda cuantică a fiecărui atom în două căi separate. O cale a rămas pe loc, menținută în poziție de câmpuri magnetice controlate cu precizie. Cealaltă cale a fost lăsată să cadă liber, ca o minge aruncată în aer.
Apoi — iată partea interesantă — au adus cele două căi înapoi împreună și au observat cum undele interferează una cu cealaltă.
Gândește-te la asta ca și cum ai arunca două pietre într-un iaz la momente ușor diferite și ai observa cum interacționează valurile. Diferența dintre acele valuri îți spune ceva despre ce s-a întâmplat cu fiecare piatră în timpul călătoriei sale.
Principiul echivalenței primește un upgrade cuantic
Aici intervine din nou Einstein.
Principiul echivalenței al lui Einstein este unul dintre fundamentele teoriei sale a gravitației. Ideea de bază este frumos de simplă: gravitația și accelerația sunt nedistinctibile. Dacă ești într-o cameră închisă, nu poți spune dacă simți greutate pentru că stai pe Pământ sau pentru că camera este accelerată prin spațiu. O persoană în cădere liberă se simte fără greutate, indiferent de masa sa.
Acest principiu