Domů     Zajímavosti
Einstein se (malinko) mýlil: Co prozradila nová varianta slavného experimentu?
Martin Janda 3.8.2025

Více než sto let nás kvantová fyzika učí, že světlo je jak částice, tak vlna. Nyní tým výzkumníků z MIT provedl odvážný experiment s jednotlivými atomy, který potvrzuje, že i když světlo může vykazovat vlnové i částicové vlastnosti, nikdy se neprojeví obojí zároveň při jednom konkrétním měření..

V roce 1801 britský fyzik a lékař Thomas Young demonstroval vlnovou povahu světla pomocí dvouštěrbinového experimentu, kdy místo očekávaných dvou svítících bodů na stěně vznikl interferenční vzor. Zhruba o sto let později přišel Max Planck s myšlenkou, že energie se nepřenáší spojitě, ale po malých dávkách, v kvantech, a Albert Einstein pak nadhodil teorii, že světlo se chová jako proud částic, které byly pojmenovány fotony.

Kvantová mechanika však odhalila, že fotony vykazují i vlnové vlastnosti: obě formy tedy nejsou navzájem vyloučeny, avšak nelze je měřit současně.

Einstein nikdy nesouhlasil s tím, že kvantový svět se řídí náhodou, jak tvrdí princip komplementarity. Navrhl, že když foton prochází štěrbinou, mohl by za sebou zanechat malý otisk, jakési „šustnutí“, tedy stopu, kterou by bylo možné změřit.

Díky tomu by bylo možné určit, kterou štěrbinou foton prošel, a zároveň si uchovat informace o jeho vlnovém chování. Dánský fyzik Niels Bohr však s touto tezí nesouhlasil, protože jakékoli měření tohoto typu totiž nevyhnutelně naruší interferenční vzor, a místo vlnové povahy zůstane jen ta částicová.

Tým vedený Wolfgangem Ketterlem a Vitalijem Fedosjevem realizoval takříkajíc ideální verzi Youngova experimentu na atomární úrovni. Badatelé použili více než 10 000 atomů ochlazených téměř na absolutní nulu a umístili je pomocí laserů do pravidelné mřížky tak, že každý atom se choval jako samostatná štěrbina, na níž se fotony kvantově rozptylovaly a následně tak vznikaly interferenční vzory.

Vědci přitom zjistili, že čím víc se snažili vypátrat, kudy foton prošel, tedy čím víc byl atom de facto vyrušován a měřen jako částice, tím víc se interferenční obrazec rozmazával, až nakonec zmizel úplně.

Důležitým aspektem bylo i to, že samotný průběh experimentu nebyl ovlivněn žádnými vnějšími silami. Když přišlo na měření, výzkumníci vypnuli lasery, které atomy předtím držely na místě. Ty se tak na okamžik ocitly ve volném prostoru, a protože na ně ještě nestihla výrazně působit gravitace, nedocházelo k žádnému rušení zvenčí.

Nový experiment vědců z MIT tak potvrzuje jeden ze základních principů kvantové fyziky, který prosazoval Niels Bohr, že světlo může být vlnou i částicí, ale tyto dvě podoby nelze pozorovat zároveň. Einstein doufal, že najde způsob, jak tento limit obejít, ale tentokrát se, a to zcela výjimečně, mýlil.

Zdroje informací a fotografie
Související články
Je to možná drobnost, která ovšem dokáže vyvolat docela vášnivé debaty. Je pro mužské zdraví lepší při močení stát, nebo sedět? Kolumbijští vědci se rozhodli hledat odpověď experimentálně. A ukázalo se, že zdraví muži si s výběrem polohy nemusí příliš lámat hlavu. Výzkumníci z Colombian Urology Research Group zapojili 52 zdravých dobrovolníků ve věku 18 […]
Kaloni bývají s netopýry často zaměňováni, případně s nimi takříkajíc házeni do jednoho pytle. Sice také náležejí do řádu letounů, spadají však do jiného podřádu. Podobnosti mezi nimi existují, ostatně i kaloni jsou obratní letci a odpočívají zavěšeni za nohy. Od netopýrů je nicméně odlišuje řada znaků. Ty nejviditelnější se týkají jejich fyzického vzhledu. Oproti […]
Na první pohled připomínají drobná ozubená kola, krajkové brože nebo skleněné květiny. Ve skutečnosti se díváme na rozsivky, jednobuněčné řasy, které si kolem těla stavějí schránky z oxidu křemičitého. Na fotografii Daniela Hana se navíc usadily na povrchu korálových řas. Vznikla tak podivuhodná mikroskopická zahrada, v níž se potkává sklářské umění přírody s mořským životem. […]
Západní svět ho objevil teprve nedávno a stal trendy. Zato ten východní ho zná staletí, jako rituál s hlubokou historií a překvapivými účinky. Dodává energii, zklidňuje mysl, široce prospívá. Co (ne)víte o matche? Matcha je 100% zelený čaj z Japonska v jemně mleté formě. Konzumuje celý, ne jen ve formě výluhu. Při jeho výrobě nedochází k fermentaci, […]
Čtyři miliony přenocování ročně. Češi patří k nejvýznamnějším návštěvníkům Rakouska a do hor se opakovaně vracejí. Nadcházející zima jim nabídne nejen kilometry sjezdovek, ale také termální lázně, zasněžené stezky a adventní trhy v kulisách alpské přírody. Zima v Alpách má mnoho podob. Někdo chce jako první vyrazit na čerstvě upravenou sjezdovku, jiný dává přednost běžkám, […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz