Un experiment optic realizat recent în Japonia ar putea schimba modul în care înțelegem realitatea la scară cuantică. Cercetătorii de la Universitatea Hiroshima susțin că au obținut dovezi experimentale directe ale unui foton aflat simultan în două locații, o afirmație care contrazice una dintre cele mai influente interpretări ale mecanicii cuantice, cunoscută drept teoria „multiversului”, relatează NewScientist.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Studiul, condus de fizicianul Holger Hofmann, a folosit o versiune avansată a celebrului experiment cu fante duble, un test clasic care arată natura duală, undă și particulă, a fotonilor. În configurația lor, cercetătorii au trimis fotoni individuali printr-un interferometru, împărțind traseul acestora în două brațe distincte, apoi le-au modificat polarizarea în mod controlat pentru a detecta prezența simultană pe ambele căi.
Un foton prins în două locuri
„Am demonstrat că un singur foton poate fi delocalizat, adică prezent fizic în două locuri în același timp”, afirmă Hofmann. „Este prima dovadă directă în acest sens, fără a invoca ipoteze teoretice speculative precum existența unor universuri paralele.”
Pentru a nu perturba fotonul, echipa a folosit o tehnică numită „măsurare slabă”, care permite observarea indirectă a unei particule fără a-i afecta comportamentul în mod semnificativ.
Modificările subtile ale polarizării luminii, măsurate statistic după mii de repetări ale experimentului, au indicat o prezență egal împărțită între cele două trasee. Cu alte cuvinte, fotonul nu „a ales” o cale, ci le-a urmat pe ambele.
Fotonul nu sare între universuri, ci chiar este în două locuri odată, în același univers
Interpretarea acestor date intră însă în conflict cu ideea că în mecanica cuantică fiecare rezultat posibil al unei măsurători se realizează într-un univers propriu, ceea ce dă naștere unui „multivers” în care realitatea se ramifică la fiecare interacțiune.
„Experimentul nostru sugerează că nu este nevoie să presupunem existența altor lumi. Fotonul nu sare între universuri, ci chiar este în două locuri odată, în același univers”, susține Hofmann.
Reacțiile din comunitatea științifică sunt amestecate. Unii fizicieni, precum Jonte Hance de la Universitatea Newcastle, spun că rezultatul susține ideea că funcția de undă reprezintă o realitate fizică, nu doar un model probabilistic.
Alții, ca Lev Vaidman de la Universitatea Tel Aviv, consideră că experimentul poate fi explicat în continuare în cadrul teoriei „multiversului”, în care toate posibilitățile coexistă, chiar dacă noi observăm doar una.
Pe de altă parte, unii cercetători pun la îndoială validitatea concluziilor
Andrew Jordan, profesor la Chapman University, avertizează că tehnica măsurătorilor slabe poate fi interpretată în mai multe moduri și că nu permite concluzii clare despre comportamentul unei singure particule. „Nu poți spune exact ce face un foton bazându-te doar pe rezultate statistice,” spune el.
Hofmann recunoaște că studiul său va genera dezbateri aprinse. „Comunitatea fizicienilor a evitat multă vreme ideea că am putea testa experimental diferitele interpretări ale mecanicii cuantice. Noi credem că tocmai asta am făcut.”
Deocamdată, rezultatele rămân în stadiul de preprint, adică nu au fost încă revizuite oficial de alți cercetători. Dar dacă vor fi confirmate, ele ar putea avea implicații majore asupra înțelegerii realității și a rolului observatorului în fizica cuantică.
