MIT alimləri Eynşteyni səhv çıxartdı

ABŞ-ın Massaçusets Texnologiya İnstitutunun (MIT) alimləri kvant fizikasının ən məşhur və paradoksal təcrübələrindən biri olan iki şüalı təcrübənin (double-slit experiment) "ən ideal forması”nı həyata keçirərək, bu sahədə Eynşteynin mövqeyinin səhv olduğunu bir daha sübut ediblər.

Qaynarinfo xəbər verir ki, iki şüalı təcrübə ilk dəfə 1801-ci ildə Tomas Yanq tərəfindən aparılıb. O dövrdə İsaak Nyutonun irəli sürdüyü və işığın kütləsiz hissəciklərdən – "korpuskul”lardan ibarət olduğunu iddia edən nəzəriyyə hakim idi. Lakin Yanqın təcrübəsində, işıq iki dar yarıqdan keçərək ekranda interferensiya – yəni dalğavari naxış yaradıb. Bu, işığın hissəcik deyil, dalğa kimi davrandığını göstərib.

Təcrübə zamanla daha da təkmilləşdirilib və bir paradoks ortaya çıxıb: əgər fotonun (işıq zərrəciyinin) hansı yarıqdan keçdiyi müəyyən olunmağa çalışılsa, interferensiya naxışı yox olur və işıq hissəcik kimi davranır. Yəni müşahidənin özü nəticəni dəyişdirir.

Eynşteyn və Borun mübahisəsi

Bu fenomen XX əsrin əvvəllərində fizik Albert Eynşteyn və Nils Bor arasında elmi mübahisəyə səbəb olub. Eynşteyn hesab edirdi ki, əgər kifayət qədər həssas bir cihazdan – məsələn, yaylara bağlı ekranlardan – istifadə olunsa, fotonun keçdiyi yarıq müəyyən edilə bilər və eyni zamanda interferensiya naxışı qoruna bilər. 

Bor isə Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipinə əsaslanaraq sübut edirdi ki, müşahidə hər zaman dalğa naxışını pozacaq.

Bütün sonrakı təcrübələr, o cümlədən yayıcı ekranlardan istifadə edilənlər, Borun haqlı olduğunu və müşahidə halında interferensiyanın itdiyini göstərir.

MIT alimlərinin yeni təcrübəsi

MIT alimləri son təcrübədə foton əvəzinə ultrasoyuq atomlardan istifadə edərək, yeni və son dərəcə idealizasiya olunmuş bir iki-şüalı təcrübə həyata keçiriblər. Alimlər 10 minlərlə atomu mikrokelvin temperaturuna qədər soyudaraq bir növ "atom buludu” formalaşdırıblar və lazerlər vasitəsilə bu atomları kristal quruluşlu bir ətalətə yerləşdiriblər. Hər bir atom öz qonşusundan kifayət qədər uzaq idi və bu, onların müstəqil "yarıq” kimi fəaliyyət göstərməsinə imkan verirdi.

Daha sonra bu atomların arasından zəif bir işıq şüası keçirilib və yaranan interferensiya effekti yüksək həssas detektorlar vasitəsilə müşahidə olunub. Nəticələr bir daha göstərib ki, işıq yalnız müşahidə olunmadığı halda interferensiya yaratmaqda davam edir.

Təcrübənin nəticələri və Eynşteynin yanılması

Təcrübənin nəticələri kvant mexanikasının proqnozlarına tam uyğun gəlib. Tədqiqatın baş müəllifi Vitali Fedoseyev bildirib: "Biz göstərdik ki, fotonun davranışı atomların fəzada nə qədər "bulanıq" (yəni qeyri-müəyyən) olması ilə birbaşa əlaqəlidir. Məsələ yaylarda deyil, kvant səviyyəsində fotonlarla atomlar arasındakı korrelyasiyalardadır".

Professor, Nobel mükafatı laureatı Volfqanq Ketterle isə əlavə edib: "Bizim istifadə etdiyimiz atomlar ən kiçik mümkün ‘yarıqlardır’. Bu, iki-şüalı təcrübənin yeni və daha dərin bir versiyasıdır".

Alimlər beləliklə sübut ediblər ki, müşahidə prosesi hər zaman kvant sistemindəki dalğavari davranışı pozur. Bu da Borun mövqeyini bir daha təsdiqləyir və Eynşteynin təklif etdiyi "yaylı sistemlər”in interferensiyanı qoruya biləcəyi iddiasının yanlış olduğunu göstərir.

Aydın