เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง หนึ่งในแนวคิดที่ขัดกับสัญชาตญาณมากที่สุดในวิชาฟิสิกส์ – แนวคิดที่ว่าวัตถุควอนตัมเป็นส่วนเสริม ทำตัวเหมือนคลื่นในบางสถานการณ์และเหมือนอนุภาคในสิ่งอื่น – เพิ่งมีพื้นฐานใหม่และเชิงปริมาณมากขึ้น ในการทดลองแบบ double-slit แบบคลาสสิก นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Korea’s Institute for Basic Sciences (IBS) ได้ใช้แหล่งกำเนิดโฟตอนที่มีการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อวัดระดับความแรงของคลื่นและความสมบูรณ์ของอนุภาคของโฟตอน
ผลการวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในScience Advances
แสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของแหล่งกำเนิดโฟตอนมีอิทธิพลต่อลักษณะคลื่นและอนุภาคของมัน ซึ่งเป็นการค้นพบที่มีความซับซ้อนและท้าทายความเข้าใจร่วมกันในเรื่องความสอดคล้องกัน การทดลองแบบ double-slit เป็นตัวอย่างตามแบบฉบับของความสมบูรณ์ในที่ทำงาน เมื่อโฟตอนตัวเดียวพบกับสิ่งกีดขวางที่มีช่องเปิดบางสองช่อง มันจะสร้างรูปแบบการรบกวนบนหน้าจอที่อยู่ด้านหลังช่องเปิด – แต่ถ้าไม่สังเกตเส้นทางของโฟตอนเท่านั้น
รูปแบบการรบกวนนี้ระบุว่าโฟตอนเป็นคลื่นเนื่องจากอนุภาคจะสร้างแสงเพียงจุดเดียวบนหน้าจอ อย่างไรก็ตาม หากวางเครื่องตรวจจับไว้ที่ช่องเปิดเพื่อระบุว่าช่องใดที่โฟตอนผ่านไป รูปแบบการรบกวนจะหายไป และโฟตอนจะมีพฤติกรรมเหมือนอนุภาค หลักการของการเติมเต็มระบุว่าผลการทดลองทั้งสองจำเป็นต้องเข้าใจธรรมชาติควอนตัมของโฟตอนอย่างถ่องแท้
สัญญาณและคนขี้เกียจ การศึกษาใหม่ได้เพิ่มหลักการนี้โดยแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของกรีดก็มีความสำคัญเช่นกัน ในการทดลองของพวกเขา นักวิจัยของ IBS ได้ฉายแสงเลเซอร์ที่เรียกว่า “ลำแสงเมล็ด” ลงบนผลึกลิเธียมไนโอเบตสองคริสตัล คริสตัลแต่ละชิ้นสร้างโฟตอนสองโฟตอนเมื่อส่องสว่าง: โฟตอน “สัญญาณ” และโฟตอน “คนขี้เกียจ” นักวิจัยส่งสัญญาณโฟตอนเข้าไปในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เพื่อสร้างรูปแบบการรบกวนและหาปริมาณธรรมชาติคลื่นของโฟตอน ขณะที่สังเกตเส้นทางของโฟตอนคนเดินเตาะแตะเพื่อระบุลักษณะของอนุภาค เนื่องจากโฟตอนสัญญาณและโฟตอนคนเดินเตาะแตะถูกผลิตขึ้นร่วมกัน พวกมันจึงสร้างสถานะควอนตัมเดียวที่อธิบายโดยการวัดคุณสมบัติของคลื่นและอนุภาค
แผนภาพของระบบออปติคัลที่ใช้ในการทดลอง
หาค่าความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่น คลื่นและอนุภาคการตั้งค่าการทดลอง โดยการเปลี่ยนความเข้มของลำเมล็ดในแต่ละคริสตัล นักวิจัยได้เปลี่ยนแปลงโอกาสของการปล่อยโฟตอนของคริสตัลอย่างอิสระ ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการควบคุม “แรงดึงดูด” ของโฟตอนต่อรอยแยกในการทดลองแบบคลาสสิก เมื่อคริสตัลตัวใดตัวหนึ่งมีแนวโน้มที่จะปล่อยโฟตอนออกมา รูปแบบที่อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์สร้างขึ้นนั้นแทบจะมองไม่เห็น หมายความว่าโฟตอนส่วนใหญ่มีลักษณะเหมือนอนุภาค เมื่อความน่าจะเป็นในการปล่อยคริสตัลเท่ากัน รูปแบบการรบกวนจะคมชัด โดยเน้นที่ลักษณะคลื่นของโฟตอน “ลักษณะคลื่นของโฟตอนสามารถดึงออกมาเป็นการมองเห็นของรูปแบบการรบกวน” ไท ฮยอน ยุนนักฟิสิกส์จาก IBS และผู้เขียนร่วมของการศึกษาอธิบาย
ยืนยันผลทางทฤษฎี ในการทดลอง ยุนและผู้เขียนร่วมMinhaeng Choมุ่งเน้นไปที่ระบอบการปกครองที่โฟตอนทำหน้าที่บางส่วนเป็นคลื่นและบางส่วนเป็นอนุภาค การศึกษาเชิงทฤษฎีก่อนหน้านี้ระบุว่าปริมาณของความเป็นคลื่นและความสมบูรณ์ของอนุภาคในระบบดังกล่าวควรเป็นไปตามสมการง่ายๆ ที่เกี่ยวข้องกับความบริสุทธิ์ของแหล่งกำเนิด กล่าวคือ ความน่าจะเป็นที่แหล่งกำเนิดคริสตัลหนึ่งๆ จะเปล่งแสงออกมา การศึกษาใหม่นี้เป็นการทดลองเสริมครั้งแรกเพื่ออธิบายและควบคุมความบริสุทธิ์ของแหล่งที่มานี้อย่างแม่นยำ และยืนยันการคาดการณ์ของXiaofeng Qianและเพื่อนร่วมงานว่าแหล่งที่มาของความบริสุทธิ์µ sการมองเห็นรูปแบบการรบกวนVและความแตกต่างของเส้นทางPสัมพันธ์กันผ่านนิพจน์P 2 + V 2 = μ s 2 .
Qian นักฟิสิกส์จาก Stevens Institute of Technology ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ สหรัฐอเมริกา กล่าวว่า “ความสามารถในการทดลองนี้ทำให้สามารถยืนยันโครงสร้างทางทฤษฎีที่เรากำลังคุยกันอยู่ เพื่อทดสอบว่าแหล่งที่มาควบคุมความเป็นคู่ของคลื่นกับอนุภาคของอนุภาคควอนตัมได้อย่างไร” ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาในปัจจุบัน Girish Agrawalนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Texas A&M สหรัฐอเมริกา และผู้ร่วมงานของ Qian ในงานทฤษฎีก่อนหน้านี้กล่าวเห็นด้วย
กรีดคู่ที่มีอะตอมเดี่ยว
การศึกษาใหม่ยังแสดงให้เห็นว่าการควบคุมและการวัดเชิงปริมาณของคลื่นโฟตอนและลักษณะอนุภาคสามารถถูกหล่อใหม่เป็นการวัดสิ่งกีดขวางระหว่างโฟตอนคนเดินเตาะแตะและเครื่องตรวจจับที่ระบุเส้นทางของพวกเขา ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยได้เชื่อมโยงความสมบูรณ์เข้ากับคุณสมบัติของโฟตอนที่มักใช้ในอุปกรณ์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง “ความสามารถในการควบคุมพิเศษนี้ [ในการตั้งค่าของเรา] อาจเป็นวิธีที่น่าสนใจและมีประโยชน์สำหรับวิศวกรควอนตัมที่ระบุว่าอาจเป็นที่สนใจในข้อมูลควอนตัม” Cho กล่าว
นักวิจัยยังกล่าวอีกว่าการศึกษาของพวกเขาท้าทายความคิดดั้งเดิมของนักฟิสิกส์เกี่ยวกับการเกื้อหนุนกัน “ในบริบทของทฤษฎีบริสุทธิ์และการทดลองพื้นฐาน การทดลองนี้เพิ่มสิ่งใหม่” Peter Milonniนักฟิสิกส์จาก University of Rochester สหรัฐอเมริกาซึ่งไม่ใช่ผู้เขียนบทความกล่าวเห็นด้วย Qian เสริมว่าการทดลองในเชิงปริมาณพิสูจน์ได้ว่าแทนที่จะเป็นโฟตอนที่มีพฤติกรรมเป็นอนุภาคหรือคลื่นเท่านั้น ลักษณะของแหล่งกำเนิดที่สร้างมันขึ้นมา เช่นเดียวกับรอยแยกในการทดลองแบบคลาสสิก มีอิทธิพลต่อจำนวนอักขระแต่ละตัวที่มีอยู่ “การทดสอบทดลองนี้และการวิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงทฤษฎีทำให้ข้อความที่อนุภาคควอนตัมสามารถทำงานพร้อมกันได้ แต่บางส่วนเป็นทั้งสองอย่าง” เขากล่าวสรุป
ข้อมูลที่รวบรวมเมื่อกว่าสามสิบปีที่แล้วประกอบด้วยสิ่งที่อาจเป็นหลักฐานของนิวตริโนพลังงานสูงที่เกิดจากซุปเปอร์โนวา นั่นคือคำกล่าวอ้างของYuichi Oyamaนักฟิสิกส์จากสถาบันวิจัย KEK ในญี่ปุ่น ซึ่งทำงานในการทดลองหนึ่งในสองครั้งที่เขากล่าวว่าดูเหมือนว่าจะสกัดกั้นอนุภาคดังกล่าวจากเหตุการณ์ SN1987A แต่ไม่ได้เปิดเผยข้อมูลที่เกี่ยวข้องในขณะนั้น การค้นพบนี้อาจช่วยอธิบายที่มาของรังสีคอสมิกที่มีพลังมากที่สุด แต่ผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ คิดว่าหลักฐานไม่ได้ซ้อนกัน
ซุปเปอร์โนวาคือการระเบิดขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นเมื่อดาวมวลหนักหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และระเบิด ในกระบวนการสร้างคลื่นกระแทกที่ผลักด้านนอกของดาวออกไป SN1987A เป็นซุปเปอร์โนวาที่อยู่ใกล้ที่สุดที่เคยเห็นมานานกว่า 300 ปี โดยเกิดขึ้นประมาณ 170,000 ปีแสงจากโลกในเมฆแมเจลแลนใหญ่ แสงมาถึงเมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2530 และสว่างสูงสุดในอีกสามเดือนต่อมา นอกจากนี้ยังเป็นมหานวดาราแรกที่นักฟิสิกส์ตรวจพบนิวตริโนด้วย 25 อนุภาคย่อยของอะตอมที่เข้าใจยากถูกลงทะเบียนโดยการทดลองใต้ดินสองครั้ง ได้แก่ Kamiokande-II ในญี่ปุ่นและ IMB ในสหรัฐอเมริกา เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
