Eksperimen double-slit merupakan salah satu eksperimen yang lebih terkenal dalam sejarah fizik. Pertama yang dicadangkan oleh ahli fizik awal abad ke-19, Thomas Young, eksperimen ini sangat mudah dalam penubuhannya, namun menipu kompleks dalam apa yang dikatakannya tentang dunia.
Kandungan Terkait
- The Beloved, Baffling 'A Wrinkle in Time' Ditolak Oleh 26 Penerbit
Walaupun cahaya boleh berkelakuan seperti zarah, eksperimen double-slit pada asalnya digunakan oleh Young untuk menunjukkan cahaya itu juga boleh bertindak seperti gelombang. Jika anda memerlukan penyegar semula pada percubaan, anda boleh melihat versi di sini:
Versi lain dari percubaan dua kali lipat yang menggunakan elektron, atau bahkan molekul kimia yang lebih besar, menunjukkan bahawa benda-benda yang tidak terlalu lama ini dapat menghasilkan corak gangguan seperti gelombang.
Tidak sampai awal abad ke-20 bahawa ahli fizik yang bekerja pada bidang mekanik kuantum yang baru muncul pada penjelasan yang masih dipegang hingga ke hari ini: duality gelombang-zarah. Teori itu menegaskan bahawa dalam beberapa deria-cahaya, elektron dan benda-benda kecil yang lain dapat berperilaku seperti gelombang dan seperti zarah. Selama hampir seratus tahun, fizik kuantum yang ditetapkan oleh beberapa nama terbesar dalam fizik-Einstein, Bohr, Planck, dan lain-lain-telah digunakan untuk menerangkan hasil-hasil pelik Young dan eksperimen serupa yang lain. Namun, berterusan di latar belakang adalah satu lagi penjelasan bagaimana dunia berfungsi, dan menurut majalah Quanta, penyelidikan makmal baru-baru ini menyebabkan beberapa pakar fizik melihat kedua fasa kuantum.
Menurut pandangan moden fizik kuantum, pada skala yang sangat kecil-dalam bidang elektron dan foton dan quark-dunia tidak jelas, langsung dan deterministik. Sebaliknya, dunia adalah satu kebarangkalian. Elektron kelihatan wujud dalam awan kemungkinan, mendiami kawasan tetapi tiada ruang tertentu. Tidak sampai anda melihat bahawa aura kebarangkalian ini runtuh dan elektron mendiami tempat tertentu.
Bagi sesetengah orang, tafsiran probabiliti semacam dunia ini sememangnya tidak mengasyikkan. Bagi yang lain, walaupun, tafsiran probabiliti seolah-olah tidak perlu dari perspektif saintifik. Mungkin terdapat satu lagi cara untuk menerangkan kelakuan pelik yang dilihat dalam percubaan dua kali lipat yang tidak berubah menjadi tipikal kebiasaan probabilistik mekanik kuantum, kata Quanta Magazine .
Dikenali sebagai "teori gelombang perintis" garis pemikiran ini berlaku, bukannya elektron dan benda-benda lain yang menjadi kedua-partikel kuasi dan kuasi-gelombang, elektron adalah zarah diskret yang dibawa oleh gelombang yang berasingan. Apa gelombang ini dibuat daripada tiada siapa yang tahu. Tetapi kajian eksperimen baru-baru ini menunjukkan bahawa, dalam makmal, zarah yang dibawa oleh gelombang akan menunjukkan banyak tingkah laku pelik yang sama yang dianggap eksklusif untuk domain mekanik kuantum (seperti yang dilihat dalam video di atas).
Tidak dapat menjelaskan apa gelombang adalah masalah, tetapi begitu juga kekurangan fizik kuantum moden.
Keuntungan teori gelombang perintis adalah, jika ia melampau, ia akan membolehkan ahli fizik menerangkan perkara yang berlaku walaupun saiz terkecil dengan peraturan yang sama yang digunakan untuk objek yang lebih besar. Ini bukanlah kes bagi mekanik kuantum, di mana set peraturan yang berlainan seolah-olah memohon objek kecil dan untuk yang lebih besar.
Teori gelombang Pilot pertama kali diturunkan pada awal abad ke-20 ketika ide-ide fizik kuantum masih ditetapkan, tetapi tidak pernah ditangkap. Untuk masa yang lama idea itu pudar dari tren, tetapi percubaan baru, kata Majalah Quanta, bermakna teori gelombang perintis-sekurang-kurangnya dalam beberapa kalangan-datang kembali.
Video: Peneliti MIT Daniel Harris dan John Bush menunjukkan bagaimana bola minyak boleh dibuat untuk bertindak seperti elektron.
