Ф
изик ориол ромеро-Исарт из Института
Квантовой Механики Макса Планка (Гарчинг,
Германия) разработал схему для знамени-
того мысленного эксперимента с кошкой
Шрёдингера. напомним, что эксперимент иллюстрирует
один из парадоксов, возникающий на стыке кванто-
вой и классической теорий
из-за квантового принципа
неопределенности: до изме-
рения частица может нахо-
диться в нескольких взаи-
моисключающих состояниях
одновременно. Причем, как
утверждает теория, это обу-
словлено не ограниченно-
стью наших измерительных
возможностей, а законами
природы.С целью опро-
вергнуть это утверждение,
Эрвин Шрёдингер предло-
жил мысленный экспери-
мент. он представил себе
прибор, который в зависи-
мости от состояния некоей квантовой системы открывал
или оставлял закрытой пробирку с ядом, и предложил
поместить его в герметичный ящик, в котором сидит
кошка. Логическое развитие квантовой теории застав-
ляло думать, что до того, как экспериментатор заглянет
в ящик, кошка будет одновременно жива и мертва.
Естественно, на тот момент опыт остался лишь только
на бумаге.
В современном эксперименте место кошки должен
занять достаточно выносливый вирус (например,
обычного гриппа или табачной мозаики). Его подвесят
в вакууме с помощью магнитного поля, затем охладят
до самого низкого энергетического состояния (оно
должно обозначать «смерть»). Если потом вирус встре-
тится с фотоном, он, вероятно, получит от него энергию
и перейдет в супер-
позицию состояний
«живой-мертвый»,
как кошка в опи-
санном эксперимен-
те. однако многие
биологи считают,
что вирусы нельзя
отнести к живым
существам. По их
мнению, эксперимент
с таким же успехом
можно было бы про-
водить над любой
обычной молекулой.
Н
емецким исследователям из берлинского
центра Гельмгольца наконец удалось наблю-
дать неуловимые и таинственные монополи
Дирака. от обычных магнитов их должно
отличать наличие не двух полюсов, а только одного,
северного или южного. В ходе эксперимента группе
ученых удалось получить в кристаллическом теле обра-
зования, ведущие себя, как монополи. Для данного
опыта использовался титанат диспрозия Шу2
O7) —
редкое вещество, находящееся в состоянии спиново-
го льда. распределение спинов (вращательных момен-
тов атомов) в его кристаллической решетке напоминает
размещение атомов водорода в замороженной воде.
К спиновому льду приложили магнитное поле, и спины
в кристаллической решетке начали образовывать
струны Дирака, проводящие магнитный поток. Когда
такая струна рвалась, она высвобождала магнитный
поток, то есть превращалась в два монополя. Ученые
смогли наблюдать этот процесс, просвечивая вещество
пучком нейтронов — собственный магнитный момент
нейтронов взаимодействовал с монополями, поэтому
на полученном изображении можно было видеть стру-
ны и монополи. однако полученные монополи не могут
существовать отдельно от кристалла, так как являют-
ся свойством вещества, а не элементарной частицей
Дирака. Таким образом, открытие ничего не скажет нам
о фундаментальном строении материи, зато оно чрез-
вычайно интересно с точки зрения теории материалов.
Ведь вещества, полученные на основе этих исследова-
ний, могут найти применение и в нашей повседневной
жизни.
Юлия Боброва
Юлия Боброва
предыдущая страница 18 Что нового в науке и технике 2009 11 читать онлайн следующая страница 20 Что нового в науке и технике 2009 11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст