Το φαινόμενο Ζήνωνα στην κβαντομηχανική επιβεβαιώνεται: τα άτομα δεν κινούνται όταν παρατηρούνται


Φυσικοί από το Πανεπιστήμιο Cornell έχουν αποδείξει ότι τα άτομα δεν θα μετακινηθούν όταν κάποιος τα παρατηρεί. Αυτό είναι επίσης γνωστό και ως φαινόμενο Ζήνωνα ή ως παράδοξο Turing. Το συγκεκριμένο αποτέλεσμα αντικατοπτρίζει μία από τους πιο περίεργες προβλέψεις της κβαντικής θεωρίας, αλλά τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν από τους φυσικούς στο υπέρψυχρο εργαστήριο, έχουν τώρα επιβεβαιώσει με επιτυχία. Στο πείραμα δημιουργήθηκε και ψύχθηκε ένα αέριο με, περίπου, ένα δισεκατομμύριο άτομα ρουβιδίου μέσα σε ένα θάλαμο κενού οπότε τα ακινητοποίησε μεταξύ ακτίνων λέιζερ.

Τότε τα άτομα δεν έδειξαν καμία κίνηση όσο ήταν κάτω από οποιοδήποτε είδος παρατήρησης. Όσο πιο συχνά η ομάδα των φυσικών χρησιμοποίησε ένα λέιζερ για να μετρήσει την συμπεριφορά τους, τόσο λιγότερη κίνηση παρατήρησε. Ο μόνος τρόπος για να μετακινηθούν τα άτομα ήταν όταν οι ερευνητές έσβηναν το λέιζερ.



Ήταν φοβερό βέβαια που μπόρεσαν να σταματήσουν τα άτομα παρατηρώντας τα μόνο, αλλά υπάρχουν πολύ μεγαλύτερες συνέπειες από την ανακάλυψη αυτή. Για παράδειγμα, δείχνει ότι στην κβαντική κρυπτογραφία αν μπει στο σύστημα ένας εισβολέας , αυτός δεν θα μπορεί να κατασκοπεύει τις επικοινωνίες χωρίς να καταστραφούν τα δεδομένα.

Το κβαντικό φαινόμενο Ζήνωνα
[next]
Το κβαντικό φαινόμενο Ζήνωνα (επίσης γνωστό και ως παράδοξο Turing ) είναι ένα χαρακτηριστικό των κβαντομηχανικών συστημάτων που δεν θα μπορούν να αλλάξουν ενώ το παρακολουθείτε. Μπορεί κανείς να «παγώσει» την εξέλιξη του συστήματος μετρώντας το αρκετά συχνά στην γνωστή αρχική του κατάσταση. Η σημασία του όρου έχει επεκταθεί από τότε, οδηγώντας σε έναν πιο τεχνικό ορισμό στον οποίο η χρονική εξέλιξη ενός φαινομένου μπορεί να κατασταλεί όχι μόνο μετρώντας το. Έτσι το κβαντικό φαινόμενο Ζήνωνα είναι η καταστολή της χρονικής εξέλιξης στα κβαντικά συστήματα σε μια ποικιλία πηγών: τις αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον, στοχαστικά πεδία κλπ.

Το όνομα Ζήνων προέρχεται από το παράδοξο του βέλους του Ζήνωνα, που δηλώνει ότι επειδή ένα βέλος όταν πετάει δεν φαίνεται να κινείται κατά τη διάρκεια μίας απειροελάχιστης στιγμής, δεν μπορεί να κινηθεί καθόλου. Η πρώτη αυστηρή και γενική παραγωγή του κβαντικού αποτελέσματος Ζήνωνα παρουσιάστηκε το 1974, αν και προηγουμένως περιγράφηκε από τον Alan Turing . Η σύγκριση με το παράδοξο του Ζήνωνα οφείλεται σε μια εργασία του 1977 του George Sudarshan και του Baidyanath Misra.

Σύμφωνα με αυτήν κάθε μέτρηση αναγκάζει την κυματοσυνάρτηση να καταρρεύσει σε μια ιδιοκατάσταση της μετρούμενης βάσης. Στο πλαίσιο αυτού του αποτελέσματος, μια παρατήρηση μπορεί απλώς να είναι η απορρόφηση ενός σωματιδίου, χωρίς την ανάγκη ενός παρατηρητή με οποιαδήποτε συμβατική έννοια. Εντούτοις, υπάρχει διαμάχη για την ερμηνεία του αποτελέσματος, που μερικές φορές αναφέρεται ως «πρόβλημα μέτρησης» διασχίζοντας το σύνορο επικοινωνίας μιας οντότητας με το περιβάλλον της, δηλαδή μεταξύ μικροσκοπικών και μακροσκοπικών αντικειμένων.

Ένα άλλο κρίσιμο πρόβλημα που σχετίζεται με το φαινόμενο συνδέεται στενά με τη σχέση απροσδιοριστίας χρόνου-ενέργειας. Αν κάποιος θέλει να κάνει τη διαδικασία μέτρησης όλο και πιο συχνή, πρέπει να μειωθεί αντίστοιχα η χρονική διάρκεια της ίδιας της μέτρησης. Αλλά το αίτημα ότι η μέτρηση διαρκεί πολύ σύντομο χρονικό διάστημα υποδηλώνει ότι η ενέργεια της κατάστασης στην οποία λαμβάνει χώρα γίνεται όλο και πιο μεγάλη.

πηγή: physics4u

Δημοσίευση σχολίου

Παρακαλούμε σχολιασμούς επί της ουσίας.
Τα σχόλια σας δεν περνάν από έλεγχο γιατί πιστεύουμε ότι δεν θα θίγουν κάποιον προσωπικά με βρισιές και συκοφαντίες.
Τέτοιου είδους σχόλια δεν περνάν από έλεγχο, αλλά θα διαγράφονται μετά την δημοσίευση.
Παρακαλούμε να γράφετε σε πεζά και όχι κεφαλαία
-------------------------------------------------------------------------
Ο ΔΙΚΤΥΟΥΡΓΟΣ ουδεμία ευθύνη εκ του νόμου φέρει για τα άρθρα - αναρτήσεις που δημοσιεύονται και απηχούν τις απόψεις των συντακτών τους. Σε περίπτωση που θεωρείτε πως θίγεστε από κάποιο εξ αυτών ή ότι υπάρχει κάποιο σφάλμα, επικοινωνήστε μέσω, φόρμας επικοινωνίας.
Ευχαριστούμε

[blogger][disqus]

Φόρμα επικοινωνίας

Όνομα

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο *

Μήνυμα *

Από το Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget