Priam neuveriteľné! Jeden z novších experimentov potvrdzuje, že realita existuje len vtedy, keď sa na ňu pozeráme

Podľa dobre známej teórie kvantovej fyziky správanie častíc sa mení v závislosti od toho, či je alebo nie je prítomný pozorovateľ, ktorý by ich pozoroval.

Táto hypotéza v podstate hovorí o tom, že realita je určitým druhom ilúzie, ktorá existuje len vtedy, keď sa na ňu pozeráme.

V minulosti už bolo v oblasti kvantovej fyziky vykonaných mnoho experimentov, ktoré ukazujú, že to môže byť naozaj tak.

A najnovšie, fyzici z Austrálskej národnej univerzity (Australian National University) prišli s ďalšími dôkazmi, ktoré rovnako potvrdzujú iluzórnu povahu skutočnosti.

Vykonali experiment s tzv. oneskoreným výberom, ktorý už bol viackrát vykonaný v minulosti a znovu len potvrdil, že realita neexistuje až dovtedy, kým nie je pozorovaná, resp. meraná.

Vedci tvrdia, že toto zistenie sa vzťahuje prinajmenšom na atomárnu škálu. Ešte dodajme, že autorom tohto experimentu je americký teoretický fyzik John Wheeler.

Vzrušujúce zistenia

Niektoré častice, ako sú napr. fotóny a elektróny, sa správajú ako častice, ale aj ako vlnenie. Vyvstáva tu teda otázka: Čo je presnou príčinou toho, že sa fotón alebo elektrón správa buď ako častica alebo ako vlnenie?

Experiment Johna Wheelera túto otázku parafrázuje trošku inak, pretože jeho úlohou je zistiť, v ktorom okamihu sa častica „rozhodne“, že sa bude správať buď ako častica alebo ako vlnenie.

A výsledky experimentu vedcov z Austrálskej národnej univerzity, ktoré boli zverejnené v žurnále Nature Physics poukazujú na to, že častica je pri svojom „rozhodovaní“ ovplyvnená spôsobom, ktorým je meraná.

Toto zistenie je v úplnom súlade s predpokladmi kvantovej teórie.

„Všetko to len znovu dokazuje, že „rozhodovanie sa“ častíc je naozaj priamo ovplyvnené ich meraním, resp. pozorovaním.

Na kvantovej úrovni realita skrátka neexistuje, ak sa na ňu nepozeráme,“ vyjadril sa pre tlač vedúci výskumu Dr. Andrew Truscott.

Experiment

Experiment Johna Wheelera bol vo svojej pôvodnej podobe po prvýkrát uskutočnený v roku 1978. Pri tomto experimente boli použité svetelné lúče a zrkadlá, v ktorých sa tieto lúče odrážali.

Avšak vzhľadom na vtedajšiu úroveň použitej techniky by bolo len veľmi náročné experiment znovu opakovať, a preto nebolo možné formulovať nejaké jednoznačnejšie závery.

Technika však išla dopredu, čo znamená, že dnes už vedci majú možnosť vykonávať Wheelerov experiment opakovane a s úspechom. Používajú pri tom atómy hélia, ktoré sú rozptýlené laserovým svetlom.

Túto metódu použil v experimentoch aj tím vedcov pod vedením Dr. Truscotta. Presne sto atómov hélia uviedli do hmotného skupenstva, ktoré je vo fyzike známe ako Boseho-Einsteinov kondenzát.

Z tohto kondenzátu potom postupne „odštepovali“ jeden atóm po druhom, až im nakoniec zostal len jeden atóm hélia.

Ďalším krokom v experimente bolo použitie laserových lúčov, ktoré prenikali cez mriežku s dvoma štrbinami. Laserové lúče pri prieniku cez štrbiny mriežky vytvárali na druhej strane mriežkovitý vzor, ktorý presne zodpovedal tvaru mriežky.

Pri prelete cez mriežku sú jednotlivé atómy rozptyľované do rôznych strán podobne, ako keď lúče svetla prenikajú napríklad cez kľúčovú dierku.

Atóm má preto na „výber“: buď sa bude správať ako častica a preletí len jednou štrbinou v mriežke, alebo sa bude správať ako vlnenie a preletí oboma štrbinami.

Aby to atóm ale nemal také jednoduché, vedci použili pri experimente aj generátor náhodných čísel. Ten mal za úlohu ešte viac skombinovať možné dráhy, po ktorých by sa mohol atóm hélia pohybovať, čím vlastne vytvorili ešte druhú, komplikovanejšiu mriežku.

Celý proces prebieha pri obrovskej rýchlosti – druhá mriežka je vygenerovaná až po tom, čo atóm hélia preletí cez prvú mriežku.

Výsledným javom bolo, že pridanie druhej mriežky rušivo ovplyvnilo samotný proces merania. Ukázalo sa totiž, že atóm prenikol oboma štrbinami, čo znamená, že sa správal ako vlnenie.

A taktiež, keď druhá mriežka pri experimente použitá nebola, meranie prebiehalo bez narušenia a atóm prenikol len cez jednu štrbinu. Inými slovami, v tomto prípade sa správal ako častica.

Výsledky experimentu a ich interpretácia

Druhá mriežka bola „postavená“ pred atóm až vtedy, ako prenikol prvou mriežkou. Bolo by preto rozumné predpokladať, že pri prieniku prvou mriežkou sa atóm ešte „nerozhodol“, či sa bude správať ako častica alebo ako vlnenie.

Podľa Dr. Truscotta môžeme tento výsledok interpretovať dvoma spôsobmi. Tým prvým je, že atóm sa „rozhoduje“ podľa toho, akú metódu vedci pri jeho meraní použijú.

A druhým je, že meranie, ktoré v experimente ešte len ide nastať, už ovplyvňuje správanie fotónu. Alebo trochu inými slovami, budúce meranie ovplyvňuje minulosť fotónu.

„Vďaka experimentu môžeme vidieť, že atóm neputuje len tak jednoducho z miesta A do miesta B. Atóm sa začne prejavovať buď ako častica, alebo ako vlnenie až po tom, ako bol zmeraný na konci svojej dráhy,“ vysvetľuje Dr. Truscott.

Vedci sa teda zhodujú, že tento experiment ešte viac potvrdzuje opodstatnenosť kvantovej teórie. Výsledky experimentu sú novým dôkazom, ktorý potvrdzuje správnosť myšlienky, že realita neexistuje bez pozorovateľa.

Pod váhou ďalšieho výskumu v oblasti kvantovej fyziky a ďalších fascinujúcich dôkazov sa možno naše chápanie skutočnosti jedného dňa úplne zmení.

„Ak vás kvantová mechanika ešte úplne neohromila, znamená to len toľko, že jej zatiaľ nerozumiete.“ – Niels Bohr

Spracovala: Silavedomia.sk