Αρχική > Χωρίς κατηγορία > Τα κβαντικά παράδοξα

Τα κβαντικά παράδοξα

01/10/2010

Δεν απαιτείται καμία γνώση της κβαντικής φυσικής για να αναγνωρίσουμε την παραδοξότητα της κβαντικής φυσικής. Το παλαιότερο και αναμφίβολα το μεγαλύτερο από τα κβαντικά μυστήρια αφορά ένα ζήτημα που έχει απασχολήσει τα μεγάλα μυαλά, τουλάχιστον από την εποχή του αρχαίου Έλληνα φιλοσόφου Ευκλείδη: πώς παράγεται το φως;

Η ιστορία αυτή έχει τα μπρος και τα πίσω της. Ο Ισαάκ Νεύτων σκέφτηκε ότι το φως αποτελείτο από μικροσκοπικά σωματίδια – «μόρια» τα λέμε σήμερα. Όμως δεν εντυπωσιάστηκαν με αυτή την άποψη όλοι οι σύγχρονοί του. Στα κλασικά πειράματα που έκανε στις αρχές της δεκαετίας του 1800 ο πολύμαθος Thomas Young, έδειξε με ποιό τρόπο μια ακτίνα φωτός περιθλάται, καθώς αυτή περνάει μέσα από δύο στενές σχισμές που βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους, παράγοντας ένα μοτίβο συμβολής πάνω σε μια οθόνη ακριβώς πίσω από τις σχισμές, σαν να ήταν ένα κύμα..

Το πείραμα του Young

Τι είναι λοιπόν το φως, σωματίδιο ή κύμα; Επιθυμώντας να επαληθεύσει τη φήμη της σαν εικονοκλάστης, η κβαντική θεωρία έδωσε μια απάντηση αμέσως μετά την ίδρυση της στις αρχές του 20ου αιώνα. Το φως είναι τόσο σωματίδιο όσο και κύμα – και έτσι, έκλεισε μια για πάντα το θέμα αυτό. Ένα απλό σωματίδιο σε κίνηση όπως για παράδειγμα ένα ηλεκτρόνιο, μπορεί να περιθλάται όσο και να συμβάλει σαν να ήταν κύμα, και είτε το πιστεύετε είτε όχι, ένα αντικείμενο μεγάλο όσο κι ένα αυτοκίνητο έχει ένα δευτερεύοντα κυματικό χαρακτήρα που κυλάει κατά μήκος του δρόμου.

Την αποκαλυπτική αυτή ιδιότητα του φωτός την γνωρίσαμε με την διδακτορική διατριβή του πρωτοπόρου κβαντικού φυσικού Louis de Broglie το 1924. Αυτός έδειξε ότι αν περιγράψουμε τα κινούμενα σωματίδια σαν να είναι κύματα, τότε θα μπορούσαμε να εξηγήσουμε γιατί αυτά είχαν διακριτά, κβαντισμένα ενεργειακά επίπεδα και όχι συνεχή όπως προβλεπόταν από την κλασική φυσική.Ο De Broglie αρχικά θεώρησε την ίδια του την εξήγηση απλά σαν μια μαθηματική αφαίρεση, αλλά ο δυαδισμός του φωτός σαν κύμα και σωματίδιο, φαίνεται να είναι πραγματικότητα.

Περισσότερες πληροφορίες στο:

http://www.physics4u.gr/blog/?p=2130

Advertisements
Κατηγορίες:Χωρίς κατηγορία
Αρέσει σε %d bloggers: