2516
« dnia: Czerwca 01, 2006, 11:23:32 am »
W numerze styczniowym rosyjskiej Prirody znalazł się opis niezmiernie ciekawego eksperymentu z zakresu mechaniki kwantowej. Doświadczenie finansowane w pełni przez rosyjski rząd przeprowadzone zostało w Zjednoczonym Ośrodku Badań Jądrowych w Dubnej w ostatnim kwartale zeszłego roku i przez wielu uznawane jest za jedno z najistotniejszych osiągnięć rosyjskiej nauki od czasu umieszczenia na orbicie okołoziemskiej stacji kosmicznej Mir. Wielu widzi w tym eksperymencie również przejaw odradzania się rosyjskiego potencjału badawczego, podupadłego bardzo poważnie w czasie pierestrojki.
Pomysłodawcą, jak i opiekunem całego przedsięwzięcia jest profesor Walery Scubancew, genijalny młody (bo dopiero trzydziestoośmioletni) rosyjski fizyk relatywista, o którym autor artykułu wypowiada się w samych superlatywach i wróży mu karierę na miarę najznakomitszych geniuszy nauki.
Punktem wyjścia do zupełnie teoretycznych z początku rozważań Scubancewa był eksperyment myślowy zaproponowany już przeszło siedemdziesiąt lat temu przez Erwina Schrodingera. Chodzi oczywiście o jeden z poważniejszych problemów poznania naukowego, dyskutowany już setki razy i przy najrozmaitszych okazjach słynny paradoks kota Schrodingera.
Otóż profesor Scubancew skonstatował, że skoro do kota zamkniętego w pudle stosują się pewne założenia mechaniki kwantowej, to nie ma żadnych absolutnie powodów, by nie stosowały się doń wzystkie teorie i przewidywania tyczące tego zagadnienia - co wiecej, Scubancew zasugerował, że powinny obowiązywać tutaj również rozmaite teorie pokrewne. Tym sposobem rosyjscy naukowcy postanowili do kwantowego kota zastosować efekt EPR (Einstein-Podolsky-Rosen), czyli poddać koty zjawisku splątania. Efekt EPR polega na tym, że gdy dwie cząstki są w stanie kwantowego splątania, zmiana stanu jednej z nich natychmiast odmienia stan drugiej - i ważne tutaj jest to "natychmiast", gdyż efekt zachodzi niezależnie od odległości między takimi cząstkami, nie ma więc ograniczenia na maksymalną szybkość, jaką, dla wszystkich innych procesów, jest prędkość światła w próżni.
Oryginalny ekperyment myślowy Schrodingera zmodyfikowano, gdyż kot martwy czy też tylko potencjalnie martwy nie bardzo byłby przydatny do rozmaitych późniejszych zastosowań. Tak więc zamiast trucizny, która by kota uśmierciła, wyzwalany rozpadem promieniotwórczej cząstki automat serwował kotu kieliszek czerwonego wina - toteż stan kota w rosyjskim eksperymencie był superpozycją nie kota żywego i martwego, lecz kota trzeźwego i podpitego. Do splątania potrzebna jest oczywiście para kwantowych kotów, toteż eksperyment przerowadzonow w sposób następujący. Trzy specjalnie przygotowane pojemniki połączono ze sobą w taki sposób, że w pojemnikach bocznych znajdowały się koty oraz autoaty serwujące wino, zaś pojemnik znajdujący się w środku miał służyć za miejsce "właściwego" eksperymentu, czyli w nim właśnie miało dojść do splątania zwierząt. Przejścia z pojemników bocznych do środkowego zamykane były przy pomocy specjalnej zasuwy.
Na pierwszym etapie eksperymentu koty, Borysa i Wladia, umieszczono w osobnych komorach i podłączono automaty serwujące wino. Przejście do komkory środkowej było oczywiście zamknięte. Po szesciu godzinach, kiedy już nikt nie mógł być pewien stanu żadnego z kotów, a więc kiedy ich stan można było określić tylko przy pomocy odpowiedniej funkcji falowej, otwarto przejście do komory środkowej (oczywiście uczyniono to zdalnie, z zachowaniem wszelkich środków ostrożności, dzięki czemu udało się uniknąć przypadkowej dekoherencji kotów).
Środkowa komora była pusta, tylko na podłodze leżał spory kłębek wełny, a z głośniczka ukrytego w ścianie dobiegały rozmaite szmery, których zadaniem było zwabienie kotów. Co dokładnie robiły koty w tym konkretnym przypadku, tego nie wiadomo, gdyż w celu uniknięcia niekontrolowanego zewnętrznego wpływu, który mógłby się przyczynić do redukcji funkcji falowej któregoś z kotów, zrezygnowano z jakiegokolwiek monitorowania środkowego pomieszczenia. Jednak na podstawie wcześniejszego eksperymentu próbnego można przypuszczać, że koty niezależnie od "kwantowego" stanu spowodowanego wypiciem lub nie czerwonego wina, zaczęły w końcu zabawę z kłębkiem wełny, biegając przy tym, fikając koziołki, a pewnie i przewracając się wzajemnie. A jako że nie były to koty w stanie ustalonym, lecz superpozycje kotów podpitych i trzeźwych, czyli koty z rozszczepionymi funkcjami falowymi, to w skutek tego koziołkowania i biegania funkcje falowe kotów się między sobą najpierw zapętliły, a w końcu splątały na dobre. Tym sposobem doszło do splątania kwantowych kotów.
Zwierzęta zmęczyły się w końcu, a być może także poczuły pragnienie, więc wkrótce każde z nich wróciło do swojej komory. W pojemnikach zainstalowane były czujniki podczerwieni, które zasygnalizowały naukowcom, że pora ponownie zamknąć zasuwy i oddzielić splątane już koty (czujniki te nie miały oczywiście żadnego wpływu na ewentualną dekoherencję zwierząt, gdyż stan kotów nie był superpozycją obecnego i nieobecnego, lecz trzeźwego i podpitego - a pod tym względem czujniki nie miały nic do powiedzenia).
Pokaż wiadomości
. 