Квантовая вселенная раскрыла шокирующую тайну — Эйнштейн бы не поверил

Более века спустя после яростных споров о природе квантового мира учёные Массачусетского технологического института доказали: Альберт Эйнштейн ошибался. В эксперименте беспрецедентной точности с атомами, охлаждёнными почти до абсолютного нуля, исследователи показали, что наблюдатель действительно способен изменять наблюдаемое. Эти результаты, опубликованные в Physical Review Letters, вновь разжигают вековую дискуссию и подтверждают: квантовая вселенная ещё более парадоксальна, чем представлял себе гений XX века.

От лампы Юнга до квантовых ловушек

Начало истории уходит в 1801 год, когда Томас Юнг поставил опыт с двумя щелями. Его эксперимент, в котором свет создавал на экране интерференционную картину, доказал: свет ведёт себя не только как частица, но и как волна.

Однако, стоило учёным попытаться выяснить, через какую именно щель проходит луч, узор исчезал. Этот парадокс поставил под сомнение саму суть наблюдения и положил начало будущим интеллектуальным битвам.

Эйнштейн против Бора: спор о реальности

Спор двух великих физиков — Эйнштейна и Нильса Бора — стал символом научного XX века.

Эйнштейн не мог принять мысль, что процесс наблюдения сам разрушает наблюдаемое явление. Он предлагал гипотетические устройства, которые могли бы тайно фиксировать движение фотонов.

Бор, напротив, утверждал: сама попытка измерения вносит возмущение, уничтожая интерференцию. Его доводы, основанные на принципе неопределённости Гейзенберга, фактически закрывали лазейку, оставляя загадку на совести самой природы.

Самый "чистый" эксперимент

Команда Вольфганга Кеттерле и Виталия Федосеева из MIT решила пойти дальше. Вместо щелей они использовали отдельные атомы, охлаждённые до температуры в несколько микрокельвинов.

Атомы расположили в идеальную кристаллическую решётку с помощью лазеров, добившись такой изоляции, что каждый из них вёл себя как независимый квантовый объект. Таким образом удалось воспроизвести эксперимент Юнга с точностью, ранее недостижимой.

Главная инновация заключалась в управлении "размытостью" атомов. Меняя параметры лазерной ловушки, исследователи добивались разной степени квантовой неопределённости.

"Во многих теоретических описаниях пружины играют важную роль. Но мы показываем, что нет, пружины здесь не имеют значения; важна лишь степень квантовой неопределённости атомов", — объяснил соавтор исследования, физик ВиталийФедосеев.

Результаты подтвердили: даже при самых идеальных условиях невозможно определить путь фотона, не разрушив интерференцию.