Bilim insanları, kuantum fiziğinin gizemli dünyasında yeni bir rekora imza attı. Lityumdan oluşan mikroskobik bir küme, şimdiye kadar bir dalga olarak gözlemlenen en büyük nesne unvanını kazandı. Bu başarı, önceki rekorları binlerce atomla geride bıraktı.
Kuantum fiziğine göre parçacıklar, dalgalar aracılığıyla tanımlanır. Bu da, ölçülmeden önce tüm maddelerin aynı anda birçok olası durumda bulunabildiği anlamına gelir. Bu duruma süperpozisyon denir.
Elektronlar ve fotonlar gibi atomaltı ölçekte daha belirgin olan bu durum, teorik olarak atomlardan insanlara, hatta galaksilere kadar her şeyi kapsar. Ancak bu durumun giderek daha büyük ölçeklerde gözlemlenmesi oldukça zorlu bir süreç.
Avusturya'daki Viyana Üniversitesi ve Almanya'daki Duisburg-Essen Üniversitesi'nden araştırmacılar, yeni bir çalışmada süperpozisyon halinde gözlemlenen en büyük nesnelerden birini rapor etti. Yaklaşık 8 nanometre çapındaki bu nesne, 170.000 atomik kütle biriminden fazla kütlesiyle birçok proteine göre daha ağırdı.
Araştırmacıların deneyleri, binlerce atomdan oluşan sodyum nanopartiküllerinin bile göreceli olarak büyük boyutlarına rağmen kuantum mekaniği kurallarına uyduğunu gösteriyor. Viyana Üniversitesi'nden araştırmacı Sebastian Pedalino, bu durumun, bu büyüklükteki bir metal yığınının klasik bir parçacık gibi davranması beklentisine karşın, hala girişim göstermesinin kuantum mekaniğinin bu ölçekte de geçerli olduğunu kanıtladığını belirtti.
Araştırmacılar, süper soğutulmuş partikülleri ultraviyole lazerlerle oluşturulmuş bir dizi kırınım ızgarası içeren bir interferometreden geçirdiler. İlk ızgara partikülleri küçük boşluklardan yönlendirirken, bunlar 10 ila 22 kentilyonda bir metre aralığında dalgalar halinde ilerledi. Bu, partiküllerin cihaz içindeki olası yolların bir süperpozisyonuna girmesine neden oldu. Araştırmacılar, hattın sonunda yer alan başka bir ızgara ile bu durumu tespit edebildiler.
Bu bulgu, partiküllerin gözlemlenmeyen yolculukları sırasında konumlarının sabit olmadığını gösteriyor. Partiküller, bireysel boyutlarından çok daha büyük bir ölçekte bir "delokalizasyon" etkisi sergiledi.
Daha büyük ölçeklerde madde, çevresiyle olan karmaşıklığı ve etkileşimi nedeniyle bireysel süperpozisyonların ayırt edilmesini zorlaştırır. Kuantum dekoheransı olarak bilinen bu durum, süperpozisyondan tanımlanabilir bir konuma çöküşünün, makroskopik sistemlerde neden kuantum mekaniğini gözlemlemediğimizi açıklayabilir.
Ancak kuantum mekaniğinin belirli bir boyutu yoktur ve yeni çalışma gösterdiği gibi, bu alan bizden düşündüğümüz kadar uzak olmayabilir. Önceki araştırmalar, kuantum süperpozisyonunun temsil ettiği farklı olasılıkların hepsinin eşit derecede geçerli olabileceğini öne sürüyor. Tek bir gerçekliğe çökmesi yerine, olasılıkların bir çoklu evrenini oluşturmak için dallanıyor olabilirler.
