A kvantumfizika egy furcsa világ lehet, amelyben a dolgok olyan módon viselkednek, amelynek kezdetben nincs értelme. A „Schrödinger's Cat” gondozási kísérletet ezen tulajdonságok némelyikének demonstrálására fejlesztették ki, nevezetesen azt, hogy az atomok és a molekulák egyidejűleg két különböző állapotban létezhetnek, amíg valaki nem nézi őket. Most egy kutatócsoport használta ezt a kvantum-paradoxont a molekulák belsejének komplex belső működésének részletesebb, mint eddig valamelyikének rögzítésére.
kapcsolodo tartalom
- Öt gyakorlati alkalmazás a "kísérteties" kvantummechanikához
A Schrödinger-macskát évek óta különösen borzalmas gondolatkísérletnek gondolják. Az eredetileg Erwin Schrödinger által kidolgozott javaslat szerint egy macskát zárt dobozba helyeztek, és 50/50 esélyt kaptak mérgező gázoknak való kitettségre. A doboz kinyitásáig a macskát életben és halottnak tekintik. Az utóbbi években azonban a kutatók kimutatták, hogy ez nem csupán gondolatkísérlet, hanem nemcsak a részecskék létezhetnek egyszerre két államban, hanem létezhetnek egyszerre két helyen is - jelentette ki Tia Ghose a LiveScience számára .
Ez a tény érdekes fejleményekhez vezetett. A Stanfordi Egyetem SLAC Nemzeti Gyorsító laboratóriumának tudósai egy zöld optikai lézert használták fel, hogy lényegében a jódmolekulát önmagában változó változatokká tegyék - izgatott és nem gerjesztett állapotba. Ezután az ikermolekulák, az úgynevezett "macskaállapot" röntgensugár-impulzusok lövésével képesek voltak mindkét változatot egy "röntgenhologramban" rögzíteni, írja Jennifer Ouelette a Gizmodo számára . A képek egy sorozatának összefűzésével a kutatók stop-motion videót készítettek - írja. Eredményeiket az arXiv pre-print szerverre tették közzé, egy olyan papírra, amelyet azóta elfogadtak a Physical Review Letters folyóirat közzétételére .
„Látjuk, hogy rezegni kezd, amikor a két atom egymás felé és távol helyezkedik el, mint egy rugó csatlakozik hozzájuk” - mondja Phil Bucksbaum, a SLAC kutatója és Stanford professzor egy nyilatkozatában. „Ugyanakkor láthatjuk, hogy az atomok közötti kötés megszakad, és az atomok az ürességbe repülnek. Ezzel párhuzamosan láthatjuk őket még csatlakoztatva, de egy ideig kissé lógnak egymástól, mielőtt visszamegyünk. Az idő múlásával a rezgések meghalnak, amíg a molekula újra nem nyugszik. "
Mindez másodpercek billiójában történik, de ez a kvantumkutatás új fejleményeihez vezethet. A röntgensugár-impulzusok által készített összes pillanatfelvétel összefűzésével a tudósok képesek voltak készíteni egy nagyon részletes filmet, amely mindkét állapotot egyszerre mutatja. A kutatók ezt a technikát is felhasználhatják a szekvenciák létrehozására a kvantumfizika korábbi kísérleteiben gyűjtött adatokból, hogy újabb pillantást kapjanak a macskaállapotban zajló eseményekre.
"Módszerünk alapvető fontosságú a kvantummechanika szempontjából, ezért szívesen próbáljuk kipróbálni más kismértékű molekuláris rendszereken, ideértve a látást, a fotoszintézist, a DNS védelmét az UV-károsodástól és az élőlények más fontos funkcióit is érintő rendszereket" - mondja Buckbaum egy nyilatkozatában.
Ezzel a módszerrel a kutatók hamarosan új betekintést kaphatnak a kvantumfizika biológiai rendszerekre és folyamatokra gyakorolt hatásáról.
