Лента TH Новости Глобальные вызовы


Очередное различие Ньютоновской и квантовой физики

∴ 137

Физики Инсбрука наблюдали интригующее колебательное обратное движение квантовой частицы в одномерном атомарном газе. Это равносильно тому, что кирпич, падающий в бассейн, двигался бы в воде вверх и вниз, продолжая опускаться на дно.

313

Звучит странно. Тем не менее, это обнаружил физик из Инсбрука в сотрудничестве с теоретиками из Мюнхена, Парижа и Кембриджа, и это справедливо для квантовой частицы. В основе удивительного поведения лежит то, что физики называют «квантовой интерференцией», тот факт, что квантовая механика позволяет частицам вести себя как волны, которые могут содействовать или противодействовать друг другу.

Чтобы наблюдать квантовую частицу, колеблющуюся назад и вперед, команде приходилось охлаждать газ атомов цезия чуть выше абсолютной нулевой температуры и ограничивать его расположением очень тонких трубок, созданных мощными лазерными лучами.

С помощью специального трюка атомы были вынуждены сильно. В таких экстремальных условиях атомы образуют квантовую жидкость, движение которой ограничено направлением трубок. Физики затем запустили в жидкость атом, который находился в другом состоянии спина. По мере перемещения этой квантовой частицы наблюдалось рассеяние частиц газа и отражение назад. Это привело к колебательному движению, в отличие от того, что сделает кирпич при падении в воду. Эксперимент показывает, что законы Ньютона не могут быть использованы в квантовой физике.

Понимание странности квантовой механики также может быть актуальным в более широких масштабах и помочь понять и оптимизировать фундаментальные процессы в электронных компонентах или даже процессы транспорта лекарств в сложных биологических системах.

Филипп Дончев