Mivel először 1927-ben a fizikában kevéssé volt biztosabb, mint Heisenberg bizonytalansági elve.
Werner Heisenberg német tudósról elnevezve az elv azt bizonyítja, hogy kvantumszinten korlát van annak a pontosságnak, amellyel a kiegészítő tulajdonságok mérhetők Ha például megrajzolja az elektron szögét, akkor nem tudja megmérni annak amplitúdóját vagy forgási sebességét sem.
A bizonytalansági elv valóban alapvető. Ezt gyakran összekeverik a “megfigyelővel”. effektus ”, amely szintén rontja a kvantumvilágot, ahol a kvantummegállapodás bizonyos tulajdonságai összeomlanak a mérések eredményeként. Heisenberg képlete minden hullámrendszerben működik, akkor is, ha senki sem keres.
Ezen a héten azonban a barcelonai Tudományos és Technológiai Intézet Giorgio Colangelo által vezetett csapata bebizonyította, hogy bár a bizonytalanság nem képes kerülni lehet. Ez egy, a Nature-ben megjelent cikkben Colangelo és munkatársai azt mutatják, hogy a neutron vagy az elektron egy tulajdonságának méréséből adódó bizonytalanságot egy másik, amely nem igényel figyelmet – ezáltal lehetővé válik a harmadik tökéletes mérése.
Egyenesen fogalmazva: kiderül, hogy végül is meg lehet mérni mind az amplitúdót, mind a szöget egy elektron, mindaddig, amíg nem érdekel a magassága.
Colangelo csapata azon az alapon dolgozott, hogy az elektronnak két forgási szöge van, nem pedig egy. Az első – amelyik pontossága hasznos lehet – igazodik az iránytű pontjaihoz. A második igazodik a láthatárhoz, és lényegtelen annak szempontjából, hogy kiegészítő információkat ad az elektron szögének, a mért kezdeti tulajdonság ismeretének.
Az ötlet teszteléséhez a tudósok először egy kis atomfelhőt hűtöttek valamivel nulla Kelvin fok fölé. Ezután mágneses teret alkalmaztak a forgás indukálására (ugyanaz az elv, amelyet az MRI-gép is használ), és lézert mutattak rá annak mérésére.
“A kvantummérés visszahatását szinte teljes egészében egy nem megmért spinbe irányítva. komponens ”- írják a Nature-ben – lehetővé tették a„ forgásszög és a spin-amplitúdó egyidejű pontos ismeretét ”.
Ezzel nem sértették meg Heisenberget – egyébként lehetetlen feladat -, de kibújtak
Az eredmény leírása érdekében Morgan Mitchell, a spanyol Fotonikus Tudományok Intézetének csapattagja popkulturális referenciát választ.
“A tudósok számára a bizonytalanság elve nagyon frusztráló – szeretnénk mindent megtudni, de Heisenberg szerint nem tudunk “- mondja.
” Ebben az esetben mégis megtaláltuk a módját annak, hogy mindent megismerjünk, ami számunkra fontos. Olyan ez, mint a Rolling Stones dal: nem mindig kaphatja meg azt, amit szeretne / de ha megpróbálkozik néha, előfordulhat, hogy megtalálja / megkapja, amire szüksége van. ”
Mielőtt a kísérletet elvégezhették volna, a csapat több vadonatúj berendezést kellett megterveznie és megépítenie.
Ezek végül prototípusként fognak működni az orvosi képalkotásban, az atomórákban, a geofizikában és a nanotechnológiában jelenleg alkalmazott technológiák finomításában – mindazon területeken, amelyek mindennap szembesülnek a homályos hatásokkal Heisenberg gyermekének