Az MIT kísérlet bebizonyítja, hogy Einstein tévedett az évszázados kvantumvitában

A kvantummechanika új, lenyűgöző demonstrációjában az MIT fizikusainak egy csoportja lezárta az Albert Einstein és Niels Bohr közötti, közel egy évszázados vitát, és az eredmények azt mutatják, hogy Einstein tévedett. A csapat elvégezte a híres kettős rés kísérlet idealizált változatát, és megerősítette, hogy a fény kettős identitással rendelkezik: részecske és hullám, de ezt a két természetet soha nem lehet egyszerre megfigyelni.

A kísérlet egy 1927-es gondolatkísérletre irányult, amelyben Einstein azt állította, hogy a foton részecske két rés közül melyiken halad át, miközben egyidejűleg megfigyelhető a hullámszerű interferenciamintázat. Niels Bohr erre válaszul a kvantumbizonytalansági elvvel érvelt amellett, hogy ez lehetetlen.

A Wolfgang Ketterle professzor által vezetett MIT-csoport ezt a történelmi vitát a laboratóriumba vitte. A fizikai réseket tartalmazó képernyő helyett lézersugarakkal több mint 10 000 szuperhűtött atomot rendeztek tökéletes rácsba, ahol minden egyes atom egyetlen, elszigetelt résként működött. Azáltal, hogy gyenge fénysugarakat szórtak az atomokon keresztül, pontosan meg tudták mérni a fény részecske- és hullámjellemzői közötti kölcsönhatást.

A Physical Review Letters című folyóiratban közzétett eredményeik végérvényesen megerősítették Bohr álláspontját. A kutatók azt találták, hogy minél több információt gyűjtöttek egy foton részecske-szerű útjáról, annál inkább csökkent a hullámszerű interferenciamintázata.

Einstein és Bohr soha nem gondolta volna, hogy ez lehetséges, hogy egyetlen atomokkal és egyetlen fotonnal végezzenek ilyen kísérletet. Amit mi csináltunk, az egy idealizált Gedanken-kísérlet. - Wolfgang Ketterle, az MIT fizikaprofesszora.

A felfedezés időzítése megfelelő, mivel az ENSZ 2025-öt a kvantumtudomány és -technológia nemzetközi évének (IYQ) nyilvánította, az elmélet megfogalmazásának 100. évfordulóját ünnepelve.