С ветът на квантовата механика изобилства от необичайни явления и процеси, за които сякаш липсва логично обяснение. Поредното доказателство за това дойде съвсем наскоро, когато международен екип учени успя да докаже съществуването на ефекта на квантовия бумеранг.

Съществуват ли паралелни светове и как изглеждат?

Проведеният експеримент разкрил, че след като бъдат „подбутнати“, някои елементарни частици се завръщат в своите първоначални позиции.

Каква е причината за това? И при какви условия може да бъде наблюдаван този ефект?

Необходимите дефекти

За да бъде наблюдаван ефектът на квантовия бумеранг, трябва да бъде изпълнено едно важно условие - частиците да са в среда, която има много дефекти. Става въпрос за неща като липсващи атоми или такива, които не са правилно подредени. През 1958 г. физикът Филип Андерсън открил, че ако дадена материя е достатъчно дефектна, то електроните стават локализирани – т.е. са неспособни да се отдалечат твърде много от своята първоначална позиция. По този начин те пречат на материята, в която се намират, да провежда електричество, превръщайки това, което би могло да бъде метал, в изолатор. Въпросната локализация е необходимо условие, за да бъде наблюдаван ефектът на бумеранга. За своето откритие Андерсън получил Нобелова награда за физика през 1977 г.

Квантов парадокс може да промени представата ни за реалността, в която живеем

За да разбере какво точно се случва с квантовите частици, физикът Дейвид Уелд от Калифорнийския университет в Санта Барбара си представя как се смалява и попада в среда, изобилстваща от дефекти. „Ако взема в ръцете си един електрон и се опитам да го хвърля в някаква посока, той не просто ще се върне при мен, но и ще спре“, обяснява Уелд. По тази причина, отбелязва още той, електронът „ще се държи по-скоро като куче, отколкото като бумеранг“.

Все пак бумерангът ще профучи покрай вас, ако не го хванете, докато куче, на което сте хвърлили пръчка, ще я донесе и ще застане до краката ви, очаквайки да продължите така забавната за него игра, добавя ученият.

Инерционен бумеранг

Уелд и неговите колеги демонстрирали нагледно какво представлява ефектът на бумеранга, охлаждайки до много ниска температура 100 000 литиеви атоми. Те са значително по-лесни за проследяване от други, по-малки частици. Използвайки квантовата връзка между мястото и импулса (става въпрос за т. нар. принцип на неопределеността, формулиран от Вернер Хайзенберг.

Той доказал, че е невъзможно да се определи едновременно положението и скоростта на един електрон), учените се фокусирали върху възстановяването на движението, а не позицията на частиците. Изследваните атоми първоначално били неподвижни, но след като били „атакувани“ със серии от 25 лазерни импулса, за да им се придаде инерция, повечето от тях се премествали и връщали в първоначалните си позиции. Учените определят това явление като „инерционен бумеранг“.

Експертите също така установили какво е необходимо, за да бъде отстранен ефектът на бумеранга. Те обърнали внимание на един важен детайл - за съществуването му е необходимо наличието на т. нар. Т-симетрия (очакваната симетрия на физическите закони, независимо от това дали времето тече напред или назад).

Това означава, че частиците на практика ще се държат еднакво, независимо в каква посока се движи времето. Ако, обаче, моделът, по който се оказва влияние върху частиците, бъде неправилен, т.е. ако времето между отделните лазерни импулси се променя, то симетрията се нарушава и ефектът на бумеранга изчезва.

Вълни или частици?

„Това, което наблюдавахме, ме зарадва изключително много“, отбеляза теоретичният физик Патриция Виньоло, която е един от авторите на изследването. „Крайният резултат напълно отговаряше на нашите предварителни изчисления“, подчерта още тя. Въпреки че Филип Андерсън направил своето откритие за локализираните електрони преди повече от 60 години, ефектът на квантовия бумеранг е нещо, за което се говори от сравнително скоро. „В интерес на истината, допреди няколко години никой дори и не си помисляше да работи в тази насока. Все пак въпросният ефект е изцяло квантов и няма еквивалент в класическата физика“, смята физикът Доминик Деланд от лабораторията „Кастлер Бросел“ в Париж.

Ефектът на бумеранга също така е пряко свързан с една от основните концепции в квантовата механика – тази, според която частица може да бъде описана и като вълна. Въпросната концепция изразява неспособността на класическите понятия „частица“ и „вълна“ да обяснят напълно поведението на обекти в квантов мащаб. Както отбелязва Алберт Айнщайн: „Изправени сме пред нов вид трудности. Имаме две противоречиви картини на реалността: отделно нито едната от тях не обяснява напълно някои явления, но заедно го правят“.

Благодарение на работата на видни учени като Айнщайн, Нилс Бор, Макс Планк и Ервин Шрьодингер, съвременната квантова теория гласи, че всички частици проявяват вълнообразна природа и обратно. Това явление е проверено не само за елементарните частици, но и за такива, които са в състава на атоми или молекули. В същото време, обаче, вълновите свойства на макроскопичните частици не могат да бъдат наблюдавани заради изключително късите им дължини. Друга важна подробност е, че когато две вълни се срещнат, те взаимодействат помежду си по много сложен начин. Наблюденията на учените показват, че начинът, по който те се комбинират, може да оптимизира траекторията, по която дадена частица се завръща към своята първоначална позиция, като освен това се „елиминират“ всички останали пътища, водещи в други посоки.

Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Снимката е илюстративна

Мъж търсеше място за къмпинг в Google Maps. Вместо това направи откритие на 390 милиона години

Любопитно Преди 4 минути

Жоел Лапоант разглеждал Google Maps, когато забелязал необичайна сферична структура. Тя се оказала огромно откритие

Четирима номинирани се борят за оставането си в “Игри на волята” тази вечер

Четирима номинирани се борят за оставането си в “Игри на волята” тази вечер

Любопитно Преди 18 минути

Симона, Антония, Константинели и Матей стъпват на Арената за елиминационна битка

„В момента изглеждат като сестри“: Приликата между Катрин Зита-Джоунс и Виктория Бекъм подпали мрежата

„В момента изглеждат като сестри“: Приликата между Катрин Зита-Джоунс и Виктория Бекъм подпали мрежата

Любопитно Преди 1 час

Последната поява на уелската актриса в популярно британско токшоу отпуши вълна от коментари в социалните мрежи. Почитателите отбелязват забележителната физическа прилика между Зита-Джоунс и Виктория Бекъм, определяйки ги като „разделени по рождение“

Носителката на тазгодишната Нобелова награда за мир Нави Пилай

Нобеловата лауреатка за мир за 2026 г.: Аплодирайте по-силно и може да разделя наградата с Тръмп

Свят Преди 1 час

"Като адвокат и съдия все пак искам да се уверя, че това наистина е вярно", каза тя смеейки се, коментирайки факта, че отличието ѝ е било присъдено

Стартират плащанията към земеделците по Кампания 2026

Стартират плащанията към земеделците по Кампания 2026

Парите ни Преди 1 час

Аграрният министър Пламен Абровски обяви старта на плащанията и обеща над 40 интервенции до края на годината

ГДБОП задържа над 12 кг кокаин на ГКПП „Капитан Андреево“

ГДБОП задържа над 12 кг кокаин на ГКПП „Капитан Андреево“

България Преди 1 час

Задържан е 58-годишен шофьор от Босна и Херцеговина, опитал да премине с камиона си от България в Турция

Коя диплома носи най-много пари: Военните задминаха програмистите

Коя диплома носи най-много пари: Военните задминаха програмистите

Парите ни Преди 2 часа

Средният доход на младите висшисти вече е 1625 евро, а на върха в класацията по заплати е магистратура с над 5500 евро

Отвлякоха 25-годишен заради дългове, нападателите го напръскали с лютив спрей

Отвлякоха 25-годишен заради дългове, нападателите го напръскали с лютив спрей

България Преди 2 часа

Двамата предполагаеми извършители го оставили на път в покрайнините на града

,

Шпионаж или феноменално съвпадение: Тайната зад кръстословиците за десанта в Нормандия

Любопитно Преди 2 часа

Как ключови военни кодове за най-големия десант в историята се появиха на страниците на британския вестник Daily Telegraph седмици преди инвазията

Пускови установки на системата за противоракетна отбрана "Ароу 3".

Бундесверът очаква първите евтини крилати ракети през 2027 г.

Свят Преди 2 часа

Германската армия разглежда две системи, произведени в САЩ, които трябва да бъдат одобрени според нейните стандарти

Сюзън и Майкъл Дел

Всички говорят за съпругата на милиардера Майкъл Дел, която застана до Тръмп с мащабно дарение

Свят Преди 2 часа

Омъжена от близо 37 години за основателя на технологичната империя Dell, модният дизайнер и филантроп Сюзън Дел привлече вниманието на света с мащабно дарение в Белия дом. Вижте историята на двойката, която изгради семейство и обща кауза

Снимката е илюстративна

Newsweek: Парадоксът на руската чума е плашещ

Свят Преди 2 часа

Съмнителната смърт на учен в Сибир вдигна на крак Вашингтон и СЗО: Чумата е лечима през XXI век, но мълчанието на Кремъл загатва за по-тъмна истина

Жена е убита в Пловдив, задържан е млад мъж

Жена е убита в Пловдив, задържан е млад мъж

България Преди 2 часа

Смята се, че престъплението е извършено от член от семейството на жертвата

<p>&bdquo;Слънцето никога не залязва&ldquo;... но остави света в пламъци: Тъмната цена на Британската империя</p>

Тъмното наследство на Британската империя

Свят Преди 2 часа

От Големия глад в Ирландия до разделянето на Индия – кои са едни от най-големите исторически трагедии, пряко свързани с Британската империя

След 8 месеца в Космоса: Четирима астронавти се завърнаха успешно на Земята

След 8 месеца в Космоса: Четирима астронавти се завърнаха успешно на Земята

Любопитно Преди 2 часа

Екипажът, изпратен по спешност да замени болен свой колега на МКС, се приводни успешно в Тихия океан с капсула на SpaceX

БНБ пуска златна монета за 1508 евро - посветена е на Св. Иван Рилски

БНБ пуска златна монета за 1508 евро - посветена е на Св. Иван Рилски

България Преди 2 часа

Колекционерската монета с номинал 100 евро ще бъде в обращение от 12 октомври 2026 г.