در حالی که یک تکالکترون بهطور کامل رفتاری کوانتومی از خود نشان میدهد وجود الکترونی دیگر کافی خواهد بود تا رفتار الکترون مذکور از رفتار کوانتومی به رفتار کلاسیک منتقل شود. بهگزارش سایت «جهان فیزیک» (Physics World)، گروهی از فیزیکدانان بینالمللی در تحقیقی عجیب و غریب و در عین حال ساده بهنام «شکاف دوگانه» (Double Slit) به این نتیجه دست یافتند. بنابراین گزارش، این نتیجه اشارهای مهم برای آنانی است که بهدنبال تحقیق در زمینهی ابزارهای محاسبهای کوانتومی هستند و برای آنان اثرهای متقابل الکترون، الکترون مسألهای کلیدی برایشان محسوب میشود. رفتار شبیه به موج یا کوانتومی ذرات بهندرت مشاهده میشود زیرا ذرات تمایل دارند با محیط خود از طریق اثرهای متقابل گرانشی یا اشعهی گرمایی، بر یکدیگر اثرهای متقابلی داشته باشند.
این اثرهای متقابل نتیجهی انتقال از رفتار کوانتومی به رفتار کلاسیک است که اصطلاحاً «گسستگی» (Decoherence) نامیده میشود.
«گسستگی» (Decoherence) در ذراتی نظیر ذیل مشاهده شده است:
| - الکترونها | | - اتمها | | - مولکولهای کوچک | | - و اخیراً در ذرات میکروسکوپی مانند: مولکولهای «سی 60» (C60) و «سی 70» (C70). |
در این تحقیق، تکذرات یا تکمولکولها را از یک «شکاف دوگانه» (Double Slit) گذرانده و روند تداخل را مشاهده کردند. بدینترتیب این مسأله تأیید شد که در حالی که ذرات با محیط خود اثر متقابل میگذارند رفتار کوانتومی آنها ضعیفتر میشود. اما به هر حال محققین مطمئن نبودند که حداقل سطح اثر متقابل برای وقوع «گسستگی» (Decoherence) لازم باشد. اکنون «رینهارد دوئرنر» (Reinhard Doerner) و همکارانش در دانشگاه «فرانکفورت» آلمان برای یافتن پاسخ به این پدیده به یکدیگر کمک کرده و به مشاهدهی آن چیزی پرداختند که اصطلاحاً «سادهترین شکاف دوگانهی همیشگی» (Simplest Ever Double Slit) نامیده میشود. این آزمایش بر روی مولکول هیدروژنی انجام شد که از دو الکترون و دو پروتون تشکیل یافته بود. محققان با شلیک فوتونهای با انرژی بالا در یک مولکول هیدروژن آغاز کردند که از آن دو الکترون خارج میشد:
| - یکی از این الکترونها و دو پروتون از یک سیستم شکاف، ذرهی ساده متصاعد میشد. این الکترون در هنگام عبور از شکاف از یک الگوی تداخلی تبعیت میکرد. | | - الکترون دیگری که با سرعت کمتری نسبت به اولی حرکت میکرد همانند «محیطی کمینه» (Minimal Environment) برای الکترون اول عمل مینمود. بدینترتیب که با «اثر متقابل کولومبی» (Coulomb Interaction) باعث میشد که سایه روش کمتری در حاشیهها در هنگام تداخل در پراکندگی زاویهای این الکترون مشاهده شود. |
این آزمایش نشان داد تعداد بسیار کمی از ذرات از سیستم کوانتومی به سیستم کلاسیک منتقل میشوند. «رینهارد دوئرنر» (Reinhard Doerner) میگوید: «پراکندگی مولکول هیدروژن مسألهی چهارمی (four body problem) است که میتواند از حیث عددی (Numerically) با رایانههای امروزی پاسخ داده شود. در حال حاضر نتایج بهدست آمده از این تحقیق میتواند معیاری برای نظریههای پیشرفتهی بسیاری در برخی از حوزههای «فیزیک جامدات» (Body Physics) باشد. محققان امریکایی، اسپانولی و روسی از گروه تحقیق مذکور قصد دارند با شکستن تقارن مولکول هیدروژن، چگونگی اثر تداخل را دریابند. بدینترتیب که یکی از اتمهای هیدروژن را با ایزوتوپ سنگینترش «دوتریم» جایگزین کرده و این مسأله را بررسی خواهند نمود. |