(περιεχόμενο markdown)
Ορίστε κάτι τρελό για να σκεφτείτε.
Φανταστείτε το εξής: Κρατάτε ένα άτομο — ένα μόνο, μικροσκοπικό άτομο — και κάνετε κάτι που το κάνει να υπάρχει σε δύο μέρη ταυτόχρονα. Αυτό είναι η κβαντική υπέρθεση, και είναι ένα από εκείνα τα πράγματα που ακούγονται εντελώς τρελά, μέχρι να θυμηθείτε ότι τα άτομα το κάνουν αυτό όλη την ώρα όταν δεν τα κοιτάτε.
Τώρα, αφήστε το να πέσει.
Τι συμβαίνει;
Αυτό ακριβώς δοκίμασε πρόσφατα μια ομάδα φυσικών, και ειλικρινά; Η απάντηση που βρήκαν είναι ταυτόχρονα προφανής και απολύτως συναρπαστική.
Οι Δύο Βασιλιάδες της Φυσικής (Που Δεν Τα Πηγαίνουν Καλά)
Ας εξηγήσω γιατί αυτό το πείραμα έχει σημασία, γιατί εμπλέκει δύο από τα μεγαλύτερα κεφάλαια σε όλη την επιστήμη που δεν τα πηγαίνουν καλά μεταξύ τους.
Από τη μία πλευρά, έχετε την κβαντομηχανική — τη θεωρία που εξηγεί πώς συμπεριφέρονται τα άτομα και τα μικροσκοπικά σωματίδια. Είναι παράξενη, αντιδιαισθητική και λειτουργεί υπέροχα. Τα σωματίδια μπορούν να βρίσκονται σε πολλαπλές καταστάσεις ταυτόχρονα. Μπορούν να διαπεράσουν τοίχους. Μπορούν να συνδεθούν με τρόπους που κάνουν τον ίδιο τον Αϊνστάιν να νιώθει άβολα (τον οποίο famously αποκάλεσε «φρικιαστική δράση από απόσταση»).
Από την άλλη πλευρά, έχετε τη θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν — τη γενική σχετικότητα. Αυτή είναι η θεωρία που εξηγεί γιατί πέφτουν τα πράγματα, πώς περιφέρονται οι πλανήτες και γιατί ο χρόνος κινείται διαφορετικά ανάλογα με το πόσο γρήγορα κινείστε ή πόσο κοντά είστε σε ένα μαζικό αντικείμενο. Είναι κομψή, έχει αποδειχθεί σωστή αμέτρητες φορές και περιγράφει το σύμπαν σε κοσμική κλίμακα.
Το πρόβλημα είναι το εξής: αυτές οι δύο θεωρίες μισούν η μία την άλλη.
Εννοώ, δεν μισούν πραγματικά η μία την άλλη — αυτό είναι γελοίο — αλλά οι φυσικοί έχουν περάσει σχεδόν έναν αιώνα προσπαθώντας να τις συνδυάσουν σε μία ενιαία θεωρία, και κανείς δεν τα έχει καταφέρει ακόμα. Η καθεμία λειτουργεί τέλεια στους δικούς της τομείς, αλλά τη στιγμή που προσπαθείτε να εφαρμόσετε και τις δύο ταυτόχρονα, τα πράγματα καταρρέουν.
Είναι σαν να έχετε δύο φίλους που είναι και οι δύο εξαιρετικοί ξεχωριστά, αλλά γίνονται μια πλήρης καταστροφή όταν βρίσκονται στο ίδιο δωμάτιο μαζί.
Τι Έκαναν Πραγματικά Αυτοί οι Επιστήμονες;
Το πείραμα, που δημοσιεύθηκε στο Science Advances, διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστημίου Μπεν-Γκουριόν του Νέγκεβ, του Πανεπιστημίου του Ουλμ και του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης — συμπεριλαμβανομένου του θρυλικού Ρότζερ Πένροουζ, ο οποίος κυριολεκτικά κέρδισε Νόμπελ Φυσικής για το έργο του.
Αυτό που κατασκεύασαν ονομάζεται Κβαντικός Συμβολόμετρο Γαλιλαίου. Ξέρω, ξέρω — είναι πολλά περίπλοκα λόγια. Αλλά ορίστε η απλή εκδοχή:
Πήραν σύννεφα ατόμων ρουβιδίου (υπερψυγμένα, σχεδόν στο απόλυτο μηδέν) και χώρισαν το κβαντικό κύμα κάθε ατόμου σε δύο ξεχωριστές διαδρομές. Η μία διαδρομή παρέμεινε στη θέση της,