Новости науки "Русского переплета"
TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?


Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

31.10.2017
19:59

Фотоны выбирают свою природу «задним числом»

    Физики из университета Падуи (Италия), под руководством Франческо Ведовато (Francesco Vedovato) и Паоло Виллорези (Paolo Villoresi) показали, что квантовая или волновая природа фотона при его регистрации в ходе эксперимента может определяться выбором экспериментатора, сделанным уже на завершающей его стадии. Для этого ученые провели первый в своем роде эксперимент космического масштаба, о котором написали статью в журнал Science Advances. Вкратце ее пересказывает сайт журнала Science.

    Согласно принципу корпускулярно-волнового дуализма, фотоны могут вести себя и как частицы, и как волны, в зависимости от того, какой способ их наблюдения выберет наблюдатель. В 1970-х годах знаменитый физик-теоретик Джон Арчибальд выдвинул предположение, что экспериментатор может отложить этот выбор до самого последнего момента, когда фотоны уже почти завершили свой путь через используемый учеными аппарат и вот-вот будут зарегистрированы. Иными словами, фотоны до самого последнего момента сами не «знают», какова окажется их природа.

    Подтвердить эту теорию удалось с помощью эксперимента на интерферометре Маха-Цендера. Этот прибор состоит из источника фотонов (т.е., света), двух расщепителей фотонного потока (светового луча), двух отражающих его зеркал и двух детекторов фотонов на выходе.

    Принцип действия интерферометра таков: первый расщепитель разделяет луч на две равные части, которые сначала расходятся под прямым углом, а затем отражаются от зеркал и попадают (пройдя перед этим разное расстояние) во второй расщепитель, где, потоки фотонов, как волны, подвергаются интерференции. Из расщепителя №2 они выходят опять же под углом 90° и попадают в два регистратора; какой именно детектор уловит каждый фотон, зависит от длины его волны (см. схему).

    Если же убрать расщепитель №2, фотоны будут попадать либо в первый, либо во второй детектор с равной вероятностью, ведя себя как частицы. Эксперимент показал, что решение о том, убирать второй регистратор или нет, ученые могут принять уже после того, как лучи отразились от зеркал – то есть, в самом конце эксперимента. И от этого будет зависеть регистрируемая природа фотонов, хотя теоретически, они должны были бы «определиться» с ней уже после прохождения расщепителя №1.

    Теперь Ведовато и Виллорези удалось впервые успешно повторить этот эксперимент в космическом масштабе. С помощью расщепителя на Земле они разделили луч света на две половины, одна от которых отставала от другой во времени на 3,5 наносекунд. Затем, с помощью лазерного телескопа в Матера на юге Италии эти пучки были отправлены на два орбитальных спутника, которые, сыграв роль зеркал, вернули их обратно. Полученные пучки ученые пропустили через расщепитель №2, который, в зависимости от настройки, либо убирал разницу во времени (позволяя им интерферировать, как волнам), либо удваивал ее (делая интерференцию невозможной, как у частиц).

    Оказалось, что ученые могут решить, как настраивать расщепитель №2, уже после того, как лучи отразились от спутников-«зеркал» и, соответственно, прошли уже больше половины своего 10-миллисекундного пути. Получается, что фотоны снова определяются со своей природой как бы «задним числом».

    Такие эксперименты чрезвычайно важны, отметил физик Жан-Франсуа Рош (Jean-François Roch) из Высшей нормальной школы в Париже. Анализируя их, возможно удастся «перебросить мостик» между общей теорией относительности – в которой причина всегда предшествует следствию, – и квантовой теорией, в которой это не всегда так.

    По информации https://scientificrussia.ru/news/fotony-zastavili-vybirat-sushchnost-zadnim-chislom-s-pomoshchyu-sputnikov

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100


Rambler's Top100