Свет — либо волна, либо частица, но не оба сразу, доказали учёные

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) провели современный эксперимент, который стал развитием знаменитого опыта с двумя щелями. Они подтвердили, что свет может проявлять себя либо как волна, либо как частица, но не одновременно.

«Даже Эйнштейн и Бор не могли представить, что такой эксперимент станет возможным», — отметил один из авторов исследования.

В классическом опыте Томаса Юнга, проведённом в 1801 году, свет проходил через две узкие щели и создавал на экране интерференционную картину — полосы света и тени. Это доказывало, что свет ведёт себя как волна. Позже учёные, включая Эйнштейна, показали, что свет состоит из частиц — фотонов. Так возникла идея о корпускулярно-волновом дуализме.

Однако согласно принципу неопределённости, предложенному Нильсом Бором, нельзя одновременно точно измерить оба свойства — либо частицу, либо волну.

Эйнштейн с этим не соглашался и предлагал способы «обойти» ограничения, например, измеряя лёгкое «дрожание» стенок щелей от проходящих фотонов.

Команда MIT решила проверить это, используя 10 000 атомов вместо щелей. Атомы удерживались лазерами и играли роль миниатюрных отверстий. Результат: чем точнее измеряли движение фотонов, тем слабее была волновая картина. Это полностью подтвердило правоту Бора: свет не может быть волной и частицей одновременно.

Учёные также показали, что само оборудование не влияет на результат — важно лишь «размытое» положение атомов, как предсказывает квантовая физика.