Naučnici po prvi put dokazali da atomi mogu biti na dva mjesta istovremeno

Istraživači sa Australijskog nacionalnog univerziteta (ANU) postigli su istorijski iskorak demonstrirajući da parovi atoma helijuma mogu postojati na dva mjesta odjednom, ostajući pri tome neraskidivo povezani u svom kretanju.

Ovo je prvi put da je ovakav fenomen uočen kod masivnih čestica koje direktno osjećaju silu gravitacije.

Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Nature Communications, direktno nas izaziva da preispitamo samu prirodu naše realnosti.

Eksperiment koji je “podijelio” materiju

Tim, predvođen eksperimentalnim fizičarem dr. Seanom Hodgmanom, koristio je Bose-Einsteinov kondenzat (BEC) – oblak atoma ohlađen toliko blizu apsolutne nule da oni prestaju biti pojedinačne čestice i počinju se ponašati kao jedan jedinstveni, koherentni talas.

Proces je započeo laserskim impulsom kojim su naučnici “pogodili” oblak kondenzata, dajući mu zamah koji je doveo do sudara atoma.

Iz tih sudara nastajali su parovi atoma helijuma koji su se razlijetali u suprotnim smjerovima, ali njihovo ponašanje nije bilo klasično.

Umjesto da svaki atom prati jednu jasno određenu putanju, par je ostajao kvantno povezan i kretao se kroz dvije moguće putanje istovremeno, sve dok nisu stigli do detektora postavljenog 84 centimetra ispod.

Ono što ovaj eksperiment čini revolucionarnim jeste činjenica da ovi atomi imaju masu.

Ranije su slični efekti viđeni kod fotona (čestica svjetlosti), ali atomi helijuma su “stvarni” objekti koji padaju pod utjecajem gravitacije.

To znači da se kvantna pravila igre prenose na nivo koji je mnogo bliži našem svakodnevnom svijetu.

Veza sa paralelnim univerzumima: Da li se stvarnost grana?

Ovaj fenomen “postojanja na dva mjesta istovremeno” (kvantna superpozicija) temelj je jedne od najfascinantnijih teorija u nauci: Interpretacije o mnogostrukim svjetovima.

Prema ovoj teoriji, kada god se kvantni sistem nađe u situaciji da može odabrati više putanja, on zapravo ne bira jednu – umjesto toga, univerzum se grana.

U jednoj grani atom (ili osoba) ide lijevo, u drugoj desno.

Dosadašnji kritičari ove teorije tvrdili su da je to rezervisano samo za subatomske čestice bez mase.

Međutim, dokazom da atomi helijuma – masivne čestice podložne gravitaciji – mogu održati dvije simultane putanje bez “kolapsa” u jednu, ovaj eksperiment daje novi vjetar u leđa ideji o grananju stvarnosti.

Ako materija može biti na dva mjesta odjednom dok na nju djeluje gravitacija, granica između “našeg” svijeta i kvantne čudnovatosti postaje sve tanja.

“Zaista nam je čudno razmišljati o tome da univerzum funkcioniše na ovaj način,“ izjavio je dr. Hodgman.

“Atomi su se ponašali kao talasi tokom putovanja, ali su stigli kao individualne čestice.”

Bellove korelacije i “sablasna” povezanost

Da bi dokazali da se ne radi o pukoj slučajnosti, istraživači su mjerili Bellove korelacije.

Otkrili su da su ishodi kretanja oba atoma u paru bili toliko usklađeni da su statistički srušili sva klasična objašnjenja (postigli su sigurnost od 3.9 sigma).

Možda vas zanima: Teleportacija Gila Péreza

To predstavlja snažan eksperimentalni dokaz kvantne isprepletenosti: ono što se desi jednom atomu, trenutno utiče na drugi, čak i ako su razdvojeni.

Ova povezanost je ključna za razumijevanje paralelnih realnosti.

Ako su čestice isprepletene širom različitih putanja, one zapravo dijele istu sudbinu u više “verzija” stvarnosti sve dok ih neko (ili nešto) ne primora da se odluče za jednu.