Weird Quantum Theory Toimii Suurissa Asioissa

{h1}

Ensimmäisen kerran tiedemiehet ovat osoittaneet epävarmuusperiaatteen esineessä, joka on tarpeeksi suuri nähdä.

He tiesivät, että se oli totta, mutta nyt he ovat osoittaneet sen: Tutkijat ovat osoittaneet, että epävarmuusperiaate, joka on yksi tunnetuimmista kvanttifysiikan säännöistä, toimii makroskooppisissa esineissä, jotka näkyvät paljain silmin.

Periaate, jonka fyysikko Werner Heisenberg kuvasi lähes vuosisataa sitten, toteaa, että pelkkä partikkelin, kuten elektronin, mittaaminen vaikuttaa välttämättä häiriöön. Tämä tarkoittaa sitä, mitä tarkemmin yrität mitata sen sijaintia, sitä vähemmän tiedät kuinka nopeasti se liikkuu ja päinvastoin.

Vaikka teoriassa tämä periaate toimii kaikilla esineillä, käytännössä sen vaikutuksia pidettiin mitattavina vain pienessä osassa, missä kvanttimekaniikan säännöt ovat tärkeitä. Uudessa kokeessa, joka on julkaistu lehdessä julkaistussa lehdessä helmikuussa 15, fyysikot ovat osoittaneet, että epävarmuusperiaatteen vaikutukset voidaan havaita pientä ruutua, joka näkyy paljaalle silmälle.

Pieni maailma

Epävarmuusperiaate perustuu siihen, kuinka häiritsevä tahansa mittaustoimenpide on. Jos esimerkiksi mikroskoopin avulla katsotaan elektronia, fotonista tai hiukkasista, fotoni sammuttaa kyseisen elektronin ja häiritsee sen vauhtia, sanoi tutkimusopettaja Tom Purdy, fyysikko JILA: ssa Coloradoin yliopiston instituutti, Boulder ja National Institute of Standards and Technology. [Wacky Physics: Tuoreimmat pienet hiukkaset luonnossa]

Mutta mitä isompi kohde on, sitä pienempi vaikutus, jolla on pomppulamppu fotoni, on sen vauhtia, mikä epävarmuusperiaate on vähemmän ja vähemmän merkityksellistä suuremmilla asteikoilla.

Viime vuosina fyysikot ovat kuitenkin rajoittaneet raja-arvot, joille tämä asteikko sijoittuu. Purdy ja hänen kollegansa loivat tämän vuoksi 0,02 tuuman (0,5 mm) piinitridin valmistukseen tarkoitetun rummun, avaruusalukset, jotka on piirretty piin runkoon.

Pieni rumpu sijoitettiin kahden peilin väliin ja valaistu laservalolla, ja peilien vapina paljasti toiminnan epävarmuusperiaatteen.

Pieni rumpu sijoitettiin kahden peilin väliin ja valaistu laservalolla, ja peilien vapina paljasti toiminnan epävarmuusperiaatteen.

Luottamus: Tom Purdy

He sitten asettivat rumpu kahden peilin välille ja loistavat laservalat siihen. Pohjimmiltaan rumpu mitataan, kun fotonit ripustavat rumpua ja poistavat peilit tietyn määrän mukaan, ja lisäämällä fotonien määrää kasvattaa mittaustarkkuutta. Mutta enemmän fotoneja aiheuttavat suurempia ja suurempia vaihteluita, jotka aiheuttavat peilien voimakkaan ravistelun, rajoittaen mittaustarkkuutta. Tämä ylimääräinen ravistelu on todiste toiminnon epävarmuustekijöistä. Asennus pidettiin erittäin kylmänä estämään lämpövaihdot hukuttamaan tätä kvantti-efektiä.

Löytöillä voisi olla vaikutuksia Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian ennustamaan gravitaatio-aaltojen metsästykseen. Seuraavien vuosien aikana laserinterferometrinen gravitaatio-aalto-observatorio (LIGO), pariskunta observatoriot Louisianassa ja Washingtonissa, on asetettu käyttämään pieniä antureita mittaamaan gravitaatio-aaltoja avaruudessa, ja epävarmuusperiaate voisi asettaa rajat LIGOn mittaukseen kyvyt.

LIGOn mittaukset "ovat monia suuruusluokkia, jotka ovat mikroskooppisia kuin meidän", Purdy kertoi WordsSideKick.comille.

Viimeaikaisen kokeilun tulokset ovat uusia, koska ne osoittavat sekä klassisen että kvanttimekaniikan toimivan samassa mittakaavassa, kertoi Saurya Das, teoreettinen fyysikko Kanadan yliopistossa Lethbridge, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.

"Puoli millimetriä on kuin jotain, jonka voimme todella pitää kädessä", Das kertoi WordsSideKick.comille. "Luonnollisesti klassinen mekaniikka on kelvollinen, mutta he tekevät kvanttimekaniikkaa merkityksellisiksi tuohon kokoon."

Teknisenä saavutuksena se on myös vaikuttava, Das sanoi.

"Sellaisessa mittakaavassa jopa 10 vuotta sitten ihmiset olisivat ajatelleet, ettei ole mitään syytä tehdä tätä kokeilua, koska et olisi nähnyt mitään."

Seuraa WordsSideKick.coma Twitterissä @wordssidekick. Olemme myös päällä Facebook &Google+.


Video Täydentää: Quantum Fields: The Real Building Blocks of the Universe - with David Tong.




Tutkimus


10 Asioita, Joita Sinun Ei Pitäisi Koskaan Sekoittaa Alkoholin Kanssa
10 Asioita, Joita Sinun Ei Pitäisi Koskaan Sekoittaa Alkoholin Kanssa

Black Magic Ja Genies Sekoittavat Ongelmia Iranin Politiikassa
Black Magic Ja Genies Sekoittavat Ongelmia Iranin Politiikassa

Tiede Uutiset


Charlie Gard Kiistely: Miksi Vauvan Pään Koko Koskee
Charlie Gard Kiistely: Miksi Vauvan Pään Koko Koskee

Fyysikot Näyttävät Tulevaisuudelle Uuden Higgsin Ilmoituksen Jälkeen
Fyysikot Näyttävät Tulevaisuudelle Uuden Higgsin Ilmoituksen Jälkeen

Porkkana & Silmien Terveys: Kuinka Myytti Alkoi
Porkkana & Silmien Terveys: Kuinka Myytti Alkoi

Sukupuoleen Liittyvän Sukupuolen Alkuperä
Sukupuoleen Liittyvän Sukupuolen Alkuperä

Fukushiman Ydinonnettomuuden Radioaktiiviset Jäljet ​​Löytyy Kalifornian Viinistä
Fukushiman Ydinonnettomuuden Radioaktiiviset Jäljet ​​Löytyy Kalifornian Viinistä

FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com