Физики из Массачусетского технологического института провели эксперимент, который окончательно разрешил легендарную дискуссию между Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором 1927 года о природе света. И победил… Бор!
История началась с простого, но гениального опыта с двумя щелями. Когда свет проходит через две параллельные щели, он создает интерференционную картину — чередующиеся светлые и темные полосы. Это доказывает волновую природу света.
Но если попытаться подсмотреть, через какую именно щель проходит фотон, интерференция исчезает. Свет внезапно начинает вести себя как поток частиц. Квантовая механика утверждает: нельзя наблюдать обе природы света одновременно.
Эйнштейн был уверен — можно создать эксперимент, где удастся зафиксировать и путь частицы, и волновую интерференцию. Бор возражал: любая попытка измерить траекторию фотона неизбежно разрушит волновую картину.
Теперь команда профессора Вольфганга Кеттерле поставила самый точный вариант этого опыта в истории. Вместо физических щелей использовали отдельные атомы, охлажденные почти до абсолютного нуля.
Более 10,000 атомов расположили в идеальной кристаллической решетке с помощью лазеров. Каждый атом стал изолированной, идентичной «щелью». Затем направили слабейший световой луч — так, чтобы каждый атом рассеял максимум один фотон.
Ученые могли точно настраивать «размытость» атомных щелей с помощью лазера. Чем четче становилась позиция атома, тем больше информации получали о пути фотона. И тем сильнее исчезала волновая интерференция.
Результат оказался безжалостным для Эйнштейна. Исследователи обнаружили четкую закономерность: чем точнее определяли путь фотона, тем слабее становилась интерференционная картина.
«Мы можем рассматривать наш эксперимент как новый вариант опыта с двумя щелями. Эти отдельные атомы — самые маленькие щели, которые только можно создать», — объяснил Кеттерле.
Команда подтвердила: свет действительно имеет две идентичности, как Супермен, но увидеть их одновременно невозможно. Любая попытка подсмотреть за квантовой системой меняет её поведение.
Эксперимент не просто разрешил философский спор — он показал фундаментальную особенность реальности. Квантовый мир ведет себя не так, как привычные нам объекты. Наблюдение само по себе становится физическим актом, который влияет на результат.
