Ето нещо наистина лудо за размисъл.
Представете си следното: Държите един атом — един единствен, миниатюрен атом — и правите нещо, което го кара да съществува на две места едновременно. Това е квантовата суперпозиция и е едно от онези неща, които звучат напълно абсурдно, докато не си спомните, че атомите всъщност правят това постоянно, когато не ги наблюдавате.
Сега го пуснете.
Какво се случва?
Точно това току-що тества екип от физици и честно казано? Отговорът, който откриха, е едновременно очевиден и абсолютно завладяващ.
Двата крала на физиката (които не се разбират)
Нека обясня защо този експеримент е важен, защото той включва две от най-големите постижения в цялата наука, които не си сътрудничат добре.
От едната страна имате квантовата механика — теорията, която обяснява как се държат атомите и микроскопичните частици. Тя е странна, противоречи на интуицията и работи прекрасно. Частиците могат да бъдат в множество състояния едновременно. Те могат да преминават през стени. Те могат да бъдат свързани по начини, които правят самия Айнщайн неудобно (той я нарича „плашещо действие на разстояние“).
От другата страна имате теорията на гравитацията на Айнщайн — общата теория на относителността. Това е теорията, която обяснява защо нещата падат, как планетите обикалят и защо времето тече различно в зависимост от това колко бързо се движите или колко близо сте до масивен обект. Тя е елегантна, доказана е безброй пъти и описва вселената в космически мащаб.
Ето проблема: тези две теории мразят една друга.
Имам предвид, че те всъщност не се мразят — това е глупаво — но физиците прекараха почти век, опитвайки се да ги обединят в една единна теория, и никой не е успял да го стори досега. Всяка от тях работи перфектно в собствената си област, но в момента, в който се опитате да приложите и двете едновременно, нещата се разпадат.
Това е като да имате двама приятели, които са страхотни поотделно, но се превръщат в пълна катастрофа, когато са в една стая заедно.
Какво всъщност направиха тези учени?
Експериментът, публикуван в списание Science Advances, беше ръководен от изследователи от Университета Бен-Гурион в Негев, Университета в Улм и Оксфордския университет — включително легендарния Роджър Пенроуз, който буквално спечели Нобелова награда за работата си във физиката.
Те изградиха нещо, наречено Квантов интерферометър на Галилей. Знам, знам — това са много сложни думи. Но ето простата версия:
Те взеха облаци от атоми на рубидий (изключително студени, почти до абсолютната нула) и разцепиха квантовата вълна на всеки атом на две отделни пътеки. Едната пътека остана на място, задържана от внимателно контролирани магнитни полета. Другата пътека беше оставена да пада свободно, като топка, хвърлена във въздуха.
След това — ето интересната част — те събраха тези две пътеки обратно и наблюдаваха как вълните си взаимодействат.
Представете си, че хвърлите два камъка в езерце в леко различни моменти и наблюдавате как вълничките си взаимодействат. Разликата в тези вълнички ви казва нещо за това какво се е случило с всеки камък по време на неговото мал