Language
Country/Area
No result found
Phép màu lượng tử: Tại sao photon có thể thay đổi dạng sóng trước khi đến đích?
Trong thế giới vật lý lượng tử, bản chất của thời gian thường khiến chúng ta bối rối. Một trong những ví dụ tốt nhất về điều này là thí nghiệm lựa chọn trì hoãn do John Archibald Wheeler đề xuất, thách thức sự hiểu biết của chúng ta về thực tế. Những thí nghiệm tư duy này khám phá hành vi của photon, đơn vị ánh sáng nhỏ nhất, và cho thấy rằng mô hình sóng của chúng trong một thí nghiệm có thể thay đổi trước khi nó xảy ra.
"Chính cách giải thích sai lầm về photon sẽ hiện rõ trong suốt quá trình."
Điểm mấu chốt của thí nghiệm lựa chọn trì hoãn là nó cho thấy hành vi lượng tử phụ thuộc vào thiết lập thí nghiệm. Bằng cách khéo léo điều chỉnh thiết lập thử nghiệm, các nhà nghiên cứu có thể quyết định quan sát một photon dưới dạng sóng hay hạt trước khi nó đến máy dò, thách thức các khái niệm truyền thống của chúng ta về thời gian và tính nhân quả.
Ví dụ, trong thí nghiệm khe đôi thông thường, khi các photon đi qua cả hai khe, về mặt lý thuyết, chúng có thể hoạt động như cả sóng và hạt cùng một lúc. Khi hai hàm sóng gặp nhau trên màn hình phát hiện, một mô hình giao thoa được tạo ra; nếu chúng ta thay đổi cách quan sát photon khi nó đi qua, hiệu ứng giao thoa sẽ biến mất. Hiện tượng này khiến mọi người tò mò, làm sao photon có thể đưa ra "quyết định" như vậy?
"Vào khoảnh khắc cuối cùng khi photon đến, lựa chọn của chúng ta đã thay đổi kết quả của nó."
Wheeler cũng đề xuất một phiên bản vũ trụ của thí nghiệm lựa chọn chậm trễ, giả định rằng các photon từ cách xa hàng tỷ năm ánh sáng sẽ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng thấu kính hấp dẫn của các thiên thể khác khi tiến đến gần Trái đất của chúng ta. Photon này cho thấy hai hình ảnh sau khi đến Trái Đất. Có phải vì nó đã chọn một đường đi nhất định hay vì chúng ta tác động đến hành vi của nó khi chúng ta chọn cách quan sát nó? Suy nghĩ như vậy khiến chúng ta nhận ra vai trò quan trọng của người quan sát trong thế giới lượng tử.
Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các nhà khoa học hiện đại đã nhiều lần xác minh các khái niệm của Wheeler thông qua các thí nghiệm. Các photon có khả năng "quyết định" hành vi của chúng trong suốt hành trình dài khi chúng sử dụng công nghệ hiện đại để điều chỉnh các thông số thực nghiệm, chẳng hạn như thêm hoặc loại bỏ màn chắn giao thoa khỏi thí nghiệm nhằm tác động đến bản chất sóng của photon. Điều này chứng minh rằng quan sát không chỉ là một quá trình thụ động mà giống như một hành động có thể tác động ngược lại đến thế giới.
"Mỗi thí nghiệm là một cuộc khám phá mới về thế giới lượng tử, thách thức sự hiểu biết của chúng ta về bản chất của thực tại."
Kết hợp thí nghiệm về sự chọn lọc chậm trễ lượng tử, các nhà khoa học không còn dựa vào sự chậm trễ cơ học truyền thống nữa mà sử dụng các hiệu ứng lượng tử để kiểm soát "sự chọn lọc" nhằm tạo ra sự chồng chất của hành vi hạt hoặc hành vi sóng. Điều này không chỉ cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về hiện tượng lượng tử mà còn thách thức những giới hạn của vật lý cổ điển. Chuỗi tiến bộ này cho phép chúng ta suy nghĩ tốt hơn về những điều kỳ diệu và bí ẩn của thế giới lượng tử. Ví dụ, trong vũ trụ lượng tử, mối quan hệ giữa chân lý xác định và nhận thức của chúng ta là gì?
