Doświadczenie dostarcza dowodów na to, że rzeczywistość nie istnieje, dopóki jej nie zmierzymy

Streszczenie

Rzeczywistość istnieje dopiero po zmierzeniu? Kwantowy eksperyment z atomem helu potwierdza teorię!

Na czym polegał eksperyment z atomem helu?

Australijski fizyk Andrew Truscott przeprowadził eksperyment z atomem helu, przepuszczając go przez "ruszt" laserowy. Eksperyment miał na celu sprawdzenie, czy atom zachowa się jak fala, czy jak cząstka, w zależności od metody pomiaru. zobacz szczegóły →

Co potwierdził ten eksperyment?

Eksperyment potwierdził teorię kwantową, że obiekty subatomowe, takie jak atom helu, przełączają się między stanami cząstki i fali w momencie obserwacji. zobacz szczegóły →

Czym różni się ten eksperyment od wcześniejszych?

Wcześniejsze eksperymenty wykorzystywały fotony, które są prostsze. Atom helu ma masę i oddziałuje z polami magnetycznymi i elektrycznymi, co czyni go bardziej "klasyczną" cząstką. Eksperyment pokazał, że nawet takie cząstki zachowują się zgodnie z teorią kwantową. zobacz szczegóły →

Jakie są implikacje tego odkrycia?

Wyniki sugerują, że rzeczywistość na poziomie kwantowym nie istnieje, dopóki nie zostanie zmierzona. Dopiero akt pomiaru "zmusza" atom do wyboru stanu fali lub cząstki. zobacz szczegóły →

Data aktualizacji: 25 września 2025

Fizycy zdołali potwierdzić jeden z teoretycznych aspektów fizyki kwantowej: obiekty subatomowe przełączają się między stanami cząstek i fal, kiedy są obserwowane, a jednocześnie pozostają w stanie podwójnym.

W świecie makroskopowym jesteśmy przyzwyczajeni do falowania fal i stałych obiektów będących cząstkami. Jednak teoria kwantowa utrzymuje, że w bardzo małym rozróżnieniu ten rozkłada się. Światło może zachowywać się zarówno jako fala, jak i cząstka. To samo dotyczy obiektów o masie, takich jak elektrony .

Powstaje pytanie, co określa, kiedy foton lub elektron zachowają się jak fala lub cząstka. Jak, antropomorfizując szaleńczo, czy te “decydują”, które będą w określonym czasie?

Dominujący model mechaniki kwantowej twierdzi, że kiedy podejmuje się pomiar, że ma miejsce “decyzja”. Erwin Schrodinger wymyślił swój słynny eksperyment myślenia, wykorzystując kota, aby wyśmiewać ten pomysł. Fizycy uważają, że zachowanie kwantowe rozkłada się na dużą skalę, więc kot Schrödingera nie byłby żywy i martwy, jednakże w świecie bardzo małych, dziwnych teorii, jak to wydaje się być jedynym sposobem wyjaśnienia tego, co widzimy.

W 1978 roku John Wheeler zaproponował szereg eksperymentów myślowych, aby zrozumieć, co się dzieje, gdy foton musi albo zachowywać się w podobny do fali lub podobny do cząstek. W tamtych czasach uznano za wątpliwe, czy można je zrealizować w praktyce, ale w 2007 r. Taki eksperyment został osiągnięty .

Dr Andrew Truscott z australijskiego uniwersytetu narodowego zgłosił to samo w Nature Physics, ale tym razem używając atomu helu, a nie fotonu.

“Foton jest w pewnym sensie całkiem prosty”, powiedział Trusscott z IFLScience. “Atom ma znaczną masę i pary do pola magnetycznego i pola elektrycznego, więc jest o wiele lepiej dostosowany do otoczenia. W pewnym sensie jest to raczej cząstka klasyczna, więc był to test, czy bardziej klasyczna cząsteczka zachowywałaby się w ten sam sposób”.

Eksperyment Trustcotta polegał na stworzeniu kondensatu Bosego-Einsteina około stu atomów helu. Najpierw przeprowadził eksperyment z tym kondensatem, ale mówi, że atomy wpływają na siebie nawzajem, co ważne, aby powtórzyć po wyrzuceniu wszystkiego poza jeden. Atom został przechodzony przez “ruszt” wykonany przez dwie wiązki lasera, które mogą rozpraszać atom w podobny sposób do stałego kraty, które może rozproszyć światło. Wykazano, że powodują, że atomy przechodzą przez jedno ramię, jak cząsteczka, albo obie, jak fala.

Następnie użyto generatora liczb losowych w celu określenia, czy drugi ruszt pojawi się dalej wzdłuż ścieżki atomu. Najważniejsze było to, że liczba została wygenerowana dopiero po tym, jak atom przeszedł pierwszy ruszt.

Druga rusztowa, gdy jest stosowana, spowodowała wzór zakłóceń w pomiarze atomu dalej wzdłuż ścieżki. Bez drugiego rusztu, atom nie miał takiego wzoru.

Truscott mówi, że istnieją dwa możliwe wyjaśnienia zachowania obserwowane. Ani, jak twierdzi większość fizyków, atom zdecydował, czy zmierzona jest fala czy cząstka, czy też “przyszłe wydarzenie (metoda wykrywania) powoduje, że foton decyduje o swojej przeszłości”.

W dziwacznym świecie mechaniki kwantowej wydarzenia zdarzające się z czasem nie mogą wydawać się czymś znacznie dziwniejszym niż rzeczy, a nawet coś, co jest jednocześnie falą i cząsteczką. Jednak Truscott powiedział: “ten eksperyment nie może udowodnić, że jest to błędna interpretacja, ale wydaje się błędna i biorąc pod uwagę to, co wiemy z innego miejsca, jest znacznie większe prawdopodobieństwo, że dopiero wtedy, gdy będziemy mierzyć atomy, zauważalne są ich obserwowalne właściwości rzeczywistość.”