Kvant- ja tavamaailm nihkusid teineteisele lähemale

USA teadlastel õnnestus pisikristallide abil näidata, et (suure) tavamaailma objekti käitumist kujundavad (imepisikese) kvantmaailma seadused ja vastupidi.

Dartmouthi kolledži füüsika ja astronoomia abiprofessori Alex Rimbergi juhitud eksperimentides vaatlesid teadlased pisikesi pooljuhtkristalle, millel oli kaks eraldi elektronide reservuaari, vahendavad

ERR teadusuudised

.

“Avastasime, et kristallide liikumist ei määra mitte mõni klassikalise maailma nähtus nagu soojusliikumine, vaid kvantvõnkumised,” kirjeldab Rimberg Science Daily vahendusel möödunud nädala ajakirjas Nature avaldatud uurimust.

Ta selgitab, et elektronid liikusid ühest reservuaarist teise 10 000 “pealiste” kimpudena — moel, mida kvantmaailmas nimetatakse nn tunneldamiseks.

Teisalt põhjustas tunneliefekti ja elektronide liikumise kimpudena just makromaailma füüsika, täpsemalt kristallide vibratsioon — elektronide kimbud liikusid enam-vähem sünkroonis kristallide vibreerimisega.

Üks kvantfüüsika keskseid küsimusi tegeleb mikro- ja makromaailma puutepunktide otsimisega: esimest neist juhivad Newtoni seadused, teist aga kvantmehaanika, nng üha suuremaks muutuvate füüsikaliste süsteemide taustal teadlased alles otsivad vastust küsimusele, kuidas klassikaline füüsika osakestemaailma seadustest õigupoolest välja kasvab.

Rimberg viitas, et erinevus eksperimentides kasutatud kvant- ja makroosakeste suuruse vahel oli lausa ekstreemne: “10 000 elektroni võiksime ette kujutada millegi umbes sama suurena nagu kirp. Analoogia jätkamiseks pidanuks kristallid siis olema Mount Eversesti mõõtu, ja kui kujutame ette, et kirp hüppab Everestile, plaanides seda nihutada, siis oleks eksperimendis saadud vibratsioonid mõõdetavad meetritega.”