Вопрос физики, которому уже более ста лет, наконец-то получил ответ | #
На протяжении тысячелетий исследователи пытались раскрыть истинную природу света. Свет состоит из частиц или это волна?. В начале 20 века мы нашли реальный ответ: свет — это и частица, и волна. Это открытие изменило всю науку, но настоящий сюрприз произошел лишь несколько лет спустя. Исследователь по имени Луи де Бройль выдвинул идею, что любая материя также может обладать волновыми свойствами.
Как сообщает портал IFL Science, эту гипотезу позже доказал ученый по имени Джордж Пейджет Томсон вместе со своим учеником Александром Ридом. Их эксперимент показал, что электроны, пролетающие через кристалл, могут изгибаться, как световые волны, проходящие через щели в жалюзи, или как волны, проникающие в узкое отверстие.
Один тип эксперимента вызвал проблемы
Открытие этого изгиба привело к появлению революционных технологий, таких как электронный микроскоп. Так называемый корпускулярно-волновой дуализм позже был подтвержден для атомов, а затем и для молекул. Но здесь эта теория усложнилась. Электроны примерно в 1,8 тысячи раз легче самого легкого атома.а это значит, что им легче прогибаться сквозь кристаллическую решетку.
Однако дифракция атомов до сих пор наблюдалась только посредством отражения. Однако до недавнего времени исследователям не удавалось продемонстрировать дифракцию атомов через кристалл. Новое исследование, которое еще не прошло экспертную оценку, показало дифракцию атомов водорода и гелия через лист графена шириной в один атом.
Ученые выстрелили атомами перпендикулярно графену, что должно было повредить кристалл, но этого не произошло. По мнению ученых, это залог успеха данного эксперимента. В своем исследовании ученые пишут, что, несмотря на высокую кинетическую энергию атомов и их связь с графеновой системой, им удалось наблюдать дифракционные картины, показавшие понятную дисперсию до восьми векторов решетки..
Не упускайте из виду
Знаете ли вы, сколько вы платите за электроприборы, когда вы ими не пользуетесь и они находятся в режиме ожидания? Вы можете сэкономить столько денег каждый год!
Такая дифракция возможна благодаря малому времени взаимодействия между атомом, выполнявшим роль пули, и чрезвычайно тонким кристаллом. В заключение исследователи добавляют, что благодаря порой причудливым свойствам квантовой механики Атомы с большей энергией могут легче пройти сквозь кристалл, не разрушая его в конечном итоге.
Таинственный мир квантовой физики
Квантовая физика известна его часто не понимают даже специалисты в этой области, а тем более обычные люди. Одним из самых известных доказательств квантовой физики и в то же время одним из самых простых для объяснения является знаменитый кот Шредингера, который заперт в ящике и одновременно жив и мертв. Если он находится в замкнутом пространстве, где не взаимодействует с окружающим миром, то он находится в так называемом состоянии суперпозиции, то есть в совокупности всех своих состояний. Поскольку кот может быть как живым, так и мертвым, он находится одновременно в двух состояниях, пока мы не откроем коробку и не «взаимодействуем» с котом посредством нашего наблюдения.
Но квантовый мир скрывает еще много интересных, но на первый взгляд сложных для понимания вещей. Например, в отличие от нашего мира, в квантовом мире возможна телепортация, что удалось продемонстрировать исследователям Северо-Западного университета в конце прошлого года. Американским ученым удалось реализовать квантовую телепортацию на расстояние до 30 км по обычной оптической линии связи.
Квантовая телепортация он использует квантовую запутанность, при которой две частицы соединяются независимо от расстояния между ними. Квантовая запутанность — неоднократно доказанный феномен, который, по-видимому, нарушает так называемый информационный предел. Информационный лимит говорит нам, что ничто не несет информации. (примечание: информация в этом контексте — это все, что мы можем интерпретировать как сообщение или сигнал, например, радиоволны) не может превышать скорость света.
Если мы хотим связаться с планетой, находящейся на расстоянии 30 световых лет от нас, самое быстрое сообщение до адресата мы сможем доставить в соответствии с лимитом информации — 30 лет, так же, как свету нужно пройти это расстояние. Однако квантовая привязка теоретически позволит нам мгновенно общаться с адресатом, то есть, если мы найдем способ использовать квантовую запутанность для отправки понятного сообщения.
Автор публикации
КОММЕНТЫ