Vedci objavili nový spôsob ako merať čas: Čo im prezradil zvláštny svet kvantovej fyziky?
V kvantovom svete je niekedy ťažké rozpoznať čo bolo a čo bude. Vedci z švédskej Uppsaly však nachádzajú nový spôsob.
Hodiny nám v bežnom svete viac než dostatočne poslúžia na meranie času. Našu predstavu toho čo bolo, je a čo bude, napríklad zajtra, alebo o týždeň, dokáže narušiť len máločo.
Ľudia však nepotrebujú sledovať hodiny na to, aby sme mali aspoň ako-takú predstavu o čase, ktorý uplynul napríklad od dnešného rána. Ak sa však pozrieme do sveta kvantovej fyziky, situácia sa komplikuje. Výskumníci už dlhú dobu vedia, že minulosť nie je v prípade elektrónov vždy istá, rovnako ako ich budúcnosť. V tomto prípade sa teda nemôžu spoliehať na tradičné stopky a musia hľadať iný spôsob, ako merať čas.
Kvantové objekty existujú v tomto prazvláštnom svete ako kvantová hmla, teda oblak rôznych možností. Ich vlastnosti sú jasné dané len v momente, kedy sa na ne pozrieme. Vedci z univerzity vo švédskom meste Uppsala však naznačujú, že problém merania času v kvantovom svete môžeme vyriešiť pozorovaním tvaru kvantovej hmly. Vo svojich experimentoch sa venovali zvláštnym Rydbergovym atómom, vysvetľuje Science Alert.
Nová metóda merania času
Tieto atómy pripomínajú nafúknutý balón a tento stav vedci dokážu dosiahnuť prostredníctvom laserov. Vo vnútri Rydbergovych atómov sa nachádzajú elektróny s mimoriadne veľkou energiou obiehajúce ďaleko od jadra atómu. V niektorých prípadoch môžu výskumníci použiť aj druhý laser na to, aby monitorovali zmeny v elektrónoch, vrátane prúdenia času.
Samozrejme, že ani v tomto prípade nie je situácia jednoduchá. Aj pohyb takýchto elektrónov nie je úplne prirodzený a vedci to skôr pripisujú k rulete. Existujú však určité pravidlá, ktoré vedci označujú ako Rydbergov vlnový paket. Pre lepšiu predstavu, ide o vlnenie, ktoré sa podobá na vlnky, ktoré vzniknú hodením kameňa do jazera.
Neprehliadnite
Ak sa v jazere nachádza viac vlniek, tie sa môžu navzájom ovplyvňovať a vytvoria jedinečný vzorec. Rovnaký prípad nastáva aj v kvantovom svete. Jedinečné vzorce vlnenia vedci popisujú ako odtlačky prstov a v rámci novej štúdie sa vedci pokúsili zistiť, či by sa pomocou nich dal merať čas kvantových javov. Ukázalo sa, že áno.
„Ak používate počítadlo, musíte začať na nule a od určitej chvíle začnete počítať. Výhodou novej metódy je, že nemusíte stopky vôbec spustiť. Pozriete sa na vzorec vĺn a okamžite viete povedať, že prebehli 4 nanosekundy,“ vysvetľuje vedúca štúdie, Marta Berholts.
Táto nová metóda by mohla poslúžiť v prípadoch, kedy nie je tradičné meranie času jasné, alebo je príliš problematické. Pomocou tejto metódy dokážu vedci pozorovať udalosti, ktoré trvajú len 1,7-trilióntiny sekundy. V rámci tohto výskumu vedci použili na meranie atómy hélia, no v budúcnosti by sa dal experiment vykonať aj s inými atómami alebo lasermi s odlišným výkonom.
Komentáre