Научници добили Нобелову награду за физику јер су доказали да је Ајнштајн погријешио

ГС
Foto: Илустрација

Нобелова награда за физику 2022. додијељена је тројцу научника за пионирске експерименте у квантној механици, теорији која покрива микро-свет атома и честица.

Физичари Ален Аспе из Француске, Џон Клаузер из Сједињених Држава и Антон Цајлингер из Аустрије подијелиће суму од 10 милиона шведских круна (915.000 америчких долара) „за експерименте са заплетеним фотонима, утврђујући кршење Белове теореме и пионирске квантне информационе науке“.

Свијет квантне механике заиста изгледа веома чудно. У школи нас уче да нам једначине у физици омогућавају да тачно предвидимо како ће се ствари понашати у будућности – гдје ће лопта отићи ако је котрљамо низ брдо, на примјер.

Квантна механика је сасвим другачија. Умјесто да предвиђа појединачне исходе, он нам говори о вјероватноћи проналаска субатомских честица на одређеним мјестима. Честица заправо може бити на неколико мјеста у исто вријеме, прије него што насумично „одабере" једну локацију када је меримо, објашњава Роберт Јанг, професор физике и директор Центра за квантне технологије у Ланкастеру.

Чак је и сам велики Алберт Ајнштајн био узнемирен овим – до тачке у којој је био убеђен да је то погрешно. Умјесто да исходи буду насумични, он је мислио да морају постојати неке „скривене варијабле" – силе или закони које не можемо да видимо – које предвидиво утичу на резултате наших мјерења.

Неки физичари су, међутим, прихватили посљедице квантне механике. Џон Бел, физичар из Северне Ирске, направио је важан напредак 1964. године, осмисливши теоријски тест да покаже да скривене варијабле које је Ајнштајн имао на уму не постоје.

Према квантној механици, честице могу бити „заплетене“, сабласно повезане тако да ако манипулишете једном онда аутоматски и одмах манипулишете и другом.

Ако би се ова сабласна повезаност – честице које су удаљене једна од друге и у једном тренутку мистериозно утичу једна на другу – требало да објасни тако што честице комуницирају једна са другом преко скривених варијабли, то би захтијевало комуникацију бржу од свјетлости између њих двоје, што Ајнштајнове теорије забрањују.

Квантна запетљаност је концепт који је изазован за разумијевање, у суштини повезује својства честица без обзира колико су удаљене. Замислите сијалицу која емитује два фотона (светлосне честице) који путују у супротним смјеровима од ње.

Ако су ови фотони уплетени, онда могу да дијеле својство, као што је њихова поларизација, без обзира на њихову удаљеност. Бел је замишљао да одвојено ради експерименте на ова два фотона и да упореди њихове резултате како би доказао да су уплетени (истински и мистериозно повезани).

Клаузер је спровео Беллову теорију у праксу у вријеме када је извођење експеримената на појединачним фотонима било готово незамисливо. Године 1972, само осам година након Беловог чувеног мисаоног експеримента, Клаузер је показао да се свјетлост заиста може заплести.

Иако су Клаузерови резултати били револуционарни, постојало је неколико алтернативних, егзотичнијих објашњења за резултате које је добио.

Ако се свјетлост не понаша баш онако како су физичари мислили, можда би се његови резултати могли објаснити без заплетања. Ова објашњења су позната као рупе у Беловом тесту, а Алан Аспе је први ово оспорио.

Наиме, Аспе је смислио генијалан експеримент како би искључио једну од најважнијих потенцијалних рупа у Беловом тесту. Показао је да заплетени фотони у експерименту заправо не комуницирају једни са другима преко скривених варијабли како би се одлучило о исходу Беловог теста.

То значи да су заиста сабласно повезани.

У науци је невјероватно важно тестирати концепте за које вјерујемо да су тачни. И мало ко је играо важнију улогу у томе од Аспеа. Квантна механика је тестирана изнова и изнова током прошлог вијека и успјела је да преживи.

Квантна технологија

Можда обичном човјеку није јасно зашто је важно како се микроскопски свијет понаша или да се фотони могу заплести. Ово је мјесто гдје Цајлингерова визија заиста сија.

У прошлости смо искористили наше знање класичне механике за изградњу машина, за производњу фабрика, што је довело до индустријске револуције. Познавање понашања електронике и полупроводника покренуло је дигиталну револуцију.

Али разумевање квантне механике нам омогућава да је искористимо, да направимо уређаје који су способни да раде нове ствари. Заиста, многи верују да ће то покренути следећу револуцију квантне технологије.

Квантна запетљаност се може искористити у рачунарству за обраду информација на начине који раније нису били могући. Откривање малих промјена у заплету може омогућити сензорима да детектују ствари са већом прецизношћу него икада раније.

Комуникација са замршеном свјетлошћу такође може гарантовати сигурност, јер мјерења квантних система могу открити присуство прислушкивача.

Цајлингеров рад је утро пут квантној технолошкој револуцији показујући како је могуће повезати низ заплетених система заједно, изградити квантни еквивалент мреже.

Године 2022. ове примјене квантне механике нису научна фантастика. Имамо прве квантне рачунаре. Кинески сателит Мо–цу користи заплетеност како би омогућио сигурну комуникацију широм свијета. И квантни сензори се користе у апликацијама од медицинског снимања до откривања подморница.

Коначно, Нобелова комисија за 2022. препознала је важност практичних основа за производњу, манипулацију и тестирање квантног заплета и револуцију коју он својим открићима покреће, преноси РТС.

Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и Твитер налогу.

© АД "Глас Српске" Бања Лука, 2018., ISSN 2303-7385, Сва права придржана