De când a fost formulat pentru prima dată în 1927, puțin în fizică a fost mai sigur decât principiul incertitudinii lui Heisenberg.
Numit după omul de știință german Werner Heisenberg, principiul demonstrează că la nivel cuantic există o limită a preciziei cu care proprietățile complementare pot fi măsurate. De exemplu, dacă trasați unghiul unui electron, nu puteți măsura și amplitudinea sau rata de rotire a acestuia.
Principiul incertitudinii este cu adevărat fundamental. Este adesea confundat cu „observatorul”. efect ”, care, de asemenea, devalizează lumea cuantică, în care anumite proprietăți ale unei setări cuantice se prăbușesc ca urmare a măsurărilor luate. Formula lui Heisenberg funcționează în fiecare sistem de valuri, chiar și atunci când nimeni nu se uită.
În această săptămână, totuși, o echipă condusă de Giorgio Colangelo de la Institutul de Știință și Tehnologie din Barcelona a demonstrat că, deși incertitudinea nu poate să fie evitat, poate fi depășit.
Într-o lucrare publicată în Nature, Colangelo și colegii săi arată că este posibil să „direcționăm” incertitudinea care apare din măsurarea unei proprietăți a unui neutron sau electron în un altul care nu necesită atenție – permițând astfel măsurarea aproape perfectă a unei treimi.
Pentru a spune direct: se pare că, la urma urmei, este posibil să se măsoare atât amplitudinea cât și unghiul de un electron, atâta timp cât nu vă pasă de înălțimea sa.
Echipa lui Colangelo a lucrat pe baza faptului că un electron are două unghiuri de rotire, mai degrabă decât unul. Primul – cel pentru care precizia ar fi util – se aliniază cu punctele busolei. Al doilea se aliniază cu orizontul și este irelevant în ceea ce privește modul în care adaugă informații complementare la cunoașterea unghiului electronului, proprietatea inițială măsurată.
Pentru a testa ideea, oamenii de știință au răcit mai întâi un mic nor de atomi la doar peste zero grade Kelvin. Apoi au aplicat un câmp magnetic pentru a induce centrifugarea (același principiu pe care îl folosește o mașină RMN) și au îndreptat un laser către el pentru a-l măsura. componentă ”, scriu în Nature, au permis„ cunoașterea precisă simultană a unghiului de centrifugare și a amplitudinii de centrifugare ”.
În acest sens, nu au încălcat Heisenberg – o sarcină imposibilă, oricum -, dar au evitat
Descriind rezultatul, membru al echipei Morgan Mitchell de la Institutul de Științe Fotonice din Spania optează pentru o referință la cultura pop.
„Pentru oamenii de știință, principiul incertitudinii este foarte frustrant – ne-ar plăcea să știm totul, dar Heisenberg spune că nu putem ”, spune el.
„ În acest caz, totuși, am găsit o modalitate de a ști tot ce contează pentru noi. Este ca melodia Rolling Stones: nu puteți obține întotdeauna ceea ce doriți / dar dacă încercați uneori s-ar putea să găsiți / veți obține ceea ce aveți nevoie. ”
Înainte ca experimentul să poată fi condus, echipa a trebuit să proiecteze și să construiască mai multe echipamente noi.
Acestea vor funcționa în cele din urmă ca prototipuri pentru rafinamentele tehnologiei utilizate în prezent în imagistica medicală, ceasuri atomice, geofizică și nanotehnologie – toate domeniile care se confruntă zilnic cu efectele obscure. a copilului lui Heisenberg.