Los médicos de MIT han alcanzado una versión innovadora del experimento de doble corte, que destaca aún más el debate a largo plazo entre Albert Einstein y Niels Bohr con respecto a la naturaleza de la luz. Su trabajo, publicado en Physical Review Letters, revela que la luz no muestra las características de partículas y de golf al mismo tiempo, una hipótesis que Einstein esperaba que fuera falso.
El experimento de doble brecha, originalmente conceptualizado por Thomas Young en 1801, muestra que los patrones de interferencia de luz crean relacionados con las ondas. Sin embargo, la mecánica cuántica complicó esta historia. Cuando un haz de luz pasa a través de dos grietas, produce un patrón de onda, pero trata de medir que agrietan un fotón cruza el patrón, lo que resulta en un comportamiento similar a las partículas.
Einstein argumentó en 1927 que un fotón, si se trata como una partícula, empujaría una grieta que continuaba, para que alguien pudiera seguir su camino sin alterar el patrón de onda. Bohr respondió esta idea con el principio de incertidumbre y declaró que el conocimiento del camino eliminaría el patrón de interferencia. En última instancia, los hallazgos del MIT respaldan la perspectiva de Bohr, que demuestra el control experimental sobre estos fenómenos.
Wolfgang Ketterle, el principal investigador y profesor de física John D. MacArthur del MIT, describió su proyecto como una nueva variante del experimento de doble brecha. Con la ayuda de más de 10,000 átomos de ultracoldas dispuestos en un horario de cristal, los investigadores usaron algunos átomos como diferentes grietas y distribuyeron solo un fotón al mismo tiempo. Un detector sensible registró el comportamiento de la foto para determinar su identidad de golf o partículas.
El equipo de investigación manipuló la ‘confusión’ de las posiciones de los átomos, esencialmente su inseguridad cuántica, para cambiar el doble comportamiento de la luz. Un átomo libremente guardado mostró más confusión, por lo que probablemente sigue el camino de un fotón y, por lo tanto, prefiere el comportamiento de las partículas. Por otro lado, los átomos fuertemente retenidos mantuvieron un cierto grado de incertidumbre que hizo posible la interferencia similar a la onda.
Al ajustar el encarcelamiento espacial de los átomos, los científicos verificaron si los resultados en la pantalla de detección mostraron patrones de interferencia o puntos en forma de partículas, que coinciden estrechamente con las predicciones cuánticas.
Además, los investigadores investigaron el modelo teórico de Einstein con espacios que se colgaron en pequeñas fuentes; si un fotón empujaba tal primavera, la información de PADO podría ofrecer. Sin embargo, después de liberar los átomos del laerval para observar el comportamiento en el vacío, los resultados se mantuvieron consistentes. Los hallazgos indicaron que el factor crítico era el descuidado de los átomos en lugar de la presencia de plumas.
Este descubrimiento coincide con el próximo centenario de la mecánica cuántica en 2025 y marca un siglo desde el debate crucial de Einstein-Bohr. Ketterle señaló que el notable progreso se hizo en experimentos de precisión y declaró que ninguno de sus predecesores podría haber propuesto tales posibilidades con átomos y fotones individuales.
Esta investigación, apoyada por varias instituciones, incluida la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, es un importante paso adelante para comprender los fenómenos cuánticos y el comportamiento enigmático de la luz.
