Учёные сфотографировали, как атомы превращаются в волны

Учёные представили новую технику визуализации, позволяющую увидеть процесс превращения атомов в квантовые волны. Технология может быть использована для исследования ранее не изученных законов квантового мира.

На изображении можно заметить, как светящиеся атомы в виде красных точек начинают превращаться в еле заметные структуры, напоминающие волны. Атомы в этом случае выступают в роли своеобразных капель такой структуры, что ещё раз подчёркивает теорию квантовой механики.

Согласно утверждению Луи де Бройля и Эрвина Шреддингера, все объекты квантового размера, а следовательно, и вся материя, существуют как частицы и волны одновременно. Явление получило название «волновой корпускулярный дуализм». В ходе недавних экспериментов учёным удалось доказать эту теорию.

Сначала авторы эксперимента охладили атомы лития до близких к абсолютному нулю температур. Следом учёные подвергли их воздействию фотонами или световыми частицами из лазера, чтобы лишить их импульса. В момент, когда атомы охлаждались, исследователи выключали и включали оптическую решетку, расширяя атомы из ограниченного состояния, близкого к частице, до состояния, напоминающего волну.

Собрав несколько изображений, авторы смогли скорректировать форму этой волны и наблюдать, как она расширяется со временем, что полностью соответствует уравнению Шрёдингера. В будущем эта техника может быть использована для визуализации более сложных систем, что даст понимание некоторых фундаментальных вопросов физики.

Источник: 4PDA.