A fizika leghíresebb végzetten macska, Schrödinger macska reményteljes lehet.
A kvantumfizikában a szubatomi részecskék furcsa állapotát szimbolizáló bizarr gondolatkísérletben a dobozba szorított macska halott és életben van, amíg a dobozt kinyitják, ahol a macska vagy halottan esik le, vagy boldogan elhatárolódik.
Egyszer azt hitték, hogy az igazság e pillanata azonnali és teljesen kiszámíthatatlan. De a Nature folyóiratban június 3-án közzétett tanulmányban a yale-i fizikusok képesek voltak figyelni Schrödinger macskáját akcióban, megjósolni a macska sorsát, sőt megmenteni a macskát a korai halál elől.
Ennek az új megállapításnak a segítségével a fizikusok "leállíthatták a folyamatot, és visszatértek a macska életben lévő állapotába" - mondta a Live Science-nek Michel Devoret, a Harvard fizikusa és a tanulmány egyik társszerzője.
A fizikában Schrödinger macska egy gondolatkísérlet, amelynek során a macskát egy dobozba csapdába ejtik egy részecskével, amelynek 50-50 eshetősége romlik. Ha a részecske lebomlik, a macska meghal; egyébként a macska él. Amíg kinyitja a dobozt, fogalma sincs arról, hogy mi történt a macskával, tehát a halott és az élet állapotának szuperpozíciójában létezik, ugyanúgy, mint az elektronok és más szubatomi részecskék egyszerre léteznek több állapotban (például több energiában) szintek), amíg meg nem figyelik. Amikor egy részecskét megfigyelnek, és véletlenszerűen úgy dönt, hogy csak egy energiaszintet foglal el, kvantumugrásnak nevezik. A fizikusok eredetileg azt hitték, hogy a kvantumugrások pillanatnyi és diszkrét: Hülye! És hirtelen a részecske egyik vagy másik állapotban van.
Az 1990-es években azonban egyre több fizikus gyanította, hogy a részecskék lineáris utat követnek, amikor ugrálnak, mielőtt a végső állapotba lépnének. Abban az időben a fizikusoknak nem volt technológiája ezen pályák megfigyelésére - mondta Todd Brun, a dél-kaliforniai egyetem fizikusa, aki nem vett részt a kutatásban. Devoret és társszerzői jönnek ide.
A yale-i fizikusok erős fényt ragyogtak egy atomnál, és megfigyelték, hogy a fény szétszóródik a kvantumugrás során. Megállapították, hogy a kvantumugrás inkább folytonos, mint diszkrét, és hogy a különálló diszkrét energiaszintekre ugrik az adott "repülési" útvonalon.
Amint a fizikusok megismerték az atomi megközelítés speciális állapotát, akkor képesek voltak megfordítani ezt a repülést azáltal, hogy a megfelelő irányba és a megfelelő erővel megfelelő erőt alkalmaztak - mondta a vezető szerző és a Yale Egyetem fizikusa, Zlatko Minev. Hozzátette, hogy a repülés sikeres megfordításához elengedhetetlen az ugrás típusának helyes azonosítása. "Nagyon bizonytalan" - mondta Minev a Live Sciencenek.
Egyes fizikusok, mint például Brun, nem lepődnek meg a következtetéssel: "Ez nem különbözik mástól, amit bárki jósolt" - mondta Brun a Live Science-nek. "Az érdekes, hogy kísérletileg végezték el."
Az új eredmény különösen olyan kutatóintézetek szempontjából releváns, mint például a Lézer-interferométer gravitációs hullámok megfigyelőközpontja (LIGO), ahol a fizikusok megfigyelik a gravitációs hullámokat - mondta Devoret. Ezekben a kutatóintézetekben a részecskék kiszámíthatatlansága, amelyet kvantumzajnak is neveznek, akadályozza a tudósok pontos mérések elvégzését.
"Ahogy a fizikusok szeretik mondani, kvantumzajjal még Isten sem tudja, mit fog mérni" - mondta Devoret. A kutatás segítségével a fizikusok "elnémíthatják" a kvantumzajt és pontosabb méréseket végezhetnek.
A részecskék és Schrödinger macska sorsa hosszú távon mindig kiszámíthatatlan lesz - mondta Devoret. Ő és társszerzőinek fő megállapítása az, hogy sorsuk megfigyelhető és megjósolható, amint történnek.
"Kicsit hasonlít a vulkánkitörésekre - magyarázta Devoret -" hosszú távon kiszámíthatatlanok. De rövid távon láthatja, mikor kezd kitörni. "
