Existuje veľa príležitostí a ako vývojár to môžem skutočne potvrdiť, takže pri riešení veľmi zložitých problémov je možno najlepšou možnosťou začať veľmi jednoduchým spôsobom. Pri tejto príležitosti chcem, aby sme hovorili o všetkých veľkých tajomstvách okolo kvantovej fyziky a o tom, ako s nevyhnutnou pomocou Newtonovo kyvadlo, skupine vedcov zo Stanfordskej univerzity sa podarilo vyriešiť veľa z nich.
Ak pôjdeme trochu podrobnejšie, asi najlepším spôsobom, ako pochopiť, prečo používať Newtonovo kyvadlo, v niektorých oblastiach nazývaných tiež Newtonova kolíska, je vedieť, čo je tento mechanizmus. Oveľa rýchlejším spôsobom hovoríme o objekte, ktorý môžete vidieť na fotografii umiestnenej priamo v čele tohto príspevku, na ktorej môžete vidieť nástroj, v strede ktorého je séria dokonale vyrovnaných a vyvážených guličiek, ktoré sú na seba dlho udreté.
Newtonovo kyvadlo vysvetľuje perfektne ako okamih a energia fungujú veľmi jednoduchým spôsobom
Ako detail vám poviem, že toto Newtonovo kyvadlo je jeden z najzaujímavejších nástrojov, pokiaľ ide o vysvetlenie fungovania hybnosti a energie. Ďaleko od toho všetkého sa zdá, že sa to skupine vedcov podarilo použiť aj na štúdium a porozumenie rôznych kvantových systémov.
Na uskutočnenie tejto práce skupina výskumníkov, ktorá vyvinula tento projekt, nepoužila Newtonovo kyvadlo v plnom rozsahu, ale jedným z prvých krokov, ktoré podnikli, bolo vytvorenie oveľa menšej verzie, ako aj skutočnosť, že a kvantová stupnica. Po vybudovaní im umožnilo študovať proces termalizácie, teda spôsob, ktorým chaotický pohyb kvantových častíc nakoniec vedie k stabilnej tepelnej rovnováhe.
Aby som trochu lepšie pochopil celú túto prácu a prečo bola vykonaná, rád by som vám uviedol veľmi základný príklad. Všetci dobre poznáme termalizáciu klasickej fyziky, ak tento výraz nepoznáte, povedzte vám, že je to proces, v ktorom napríklad, ak zmiešame studené mlieko a horúcu kávu, získa všetka výsledná tekutina jednotnú konečnú teplota. Problém, ktorý je potrebné vyriešiť, je práve tento problém ako, prečo a kedy tento princíp funguje v kvantovej sfére.
Benjamin Lev a jeho tím dokázali vytvoriť hypotézu, ktorá vysvetľuje, čo sa deje počas tepelnej rovnováhy na kvantovej úrovni
Išlo presne o tieto otázky, na ktoré bolo možné odpovedať vďaka použitiu Newtonovho kyvadla v kvantovej mierke. Ako detail vám poviem, že nevytvorili nástroj ako taký, pretože na šnúrkach neboli umiestnené žiadne guľôčky, ale boli použité skupiny atómov ochladené na nula stupňov, aby boli nabité sériou laserových trubíc, ktoré boli neskôr aktivované vysoko koncentrovanými laserovými lúčmi.
Ako detail vám poviem, že tento typ prístupu sa už použil pri iných príležitostiach a ponúka možno nie tak výrazné výsledky. Pri tejto príležitosti sa vedci rozhodli použiť silne magnetizované atómy, aby mohli presnejšie upraviť, ako zmeny v niektorých atómoch ovplyvňujú ich susedov. Experiment odhalil dva rôzne a exponenciálne kroky na dosiahnutie tepelnej rovnováhy, ktorá vedcom konečne umožnila vyvinúť novú hypotézu o všetkom, čo sa deje na kvantovej úrovni.
Ako komentoval Benjamin lev, hlavný riešiteľ zodpovedný za vývoj projektu a profesor na Stanfordskej univerzite v Kalifornii:
To znamená, že môžeme mať veľmi všeobecnú a jednoduchú teóriu o tom, aké komplikované kvantové systémy ako je tento môžu dostať. Je to krásne, pretože vám umožňuje preložiť všetko, čo sa stane v tomto systéme, ostatným.
Ak chceme byť schopní vytvoriť zariadenia, ktoré sú robustné a užitočné, musíme pochopiť, ako sa kvantové systémy správajú z rovnováhy na takej základnej úrovni, ako ju chápeme z klasických systémov.
Viac informácií: Fyzická kontrola X