– Målinger er alt. På et kvantenivå, så eksisterer ikke virkeligheten med mindre du ser på den, sier Andrew Truscott.
Det er et vågalt utsagn. Men så driver han jo også med kvantefysikk – et felt som regelrett gir oss innsikter som strider mot all sunn fornuft. Her studerer man det virkelig små, som er enda mindre enn atomer, slik som elektroner og fotoner (altså lys).
Det er ingen nyhet at nettopp elektroner og fotoner kan eksistere i ulike «tilstander»: De kan oppføre seg enten som bølger, eller som partikler.
Ved Australian National University (ANU) har Truscott nå ledet et eksperiment som synes å bekrefte en gammel forutsigelse om disse som, dersom en tenker over det, er fullstendig absurd: Nemlig at tilstanden deres, på et gitt tidspunkt, først avgjøres når vi mennesker blander oss inn for å undersøke den.
Det rapporteres i en pressemelding hos Science Daily (via ScienceAlert, IFLScience).
NB: Sjekk denne videoen for en kjapp innføring i bølge-partikkel-dualiteten (del 2 finnes lenger nede i artikkelen).
Eksperimentet er basert på en serie tankeeksperimenter fra fysikeren John Wheeler, fra 1978. Wheeler ønsket å undersøke hva som får et elektron eller foton til å «bestemme seg» for hvilken tilstand det vil være i, på et bestemt tidspunkt.
Lys, for eksempel, eksisterer ikke på forhånd enten som bølge eller partikkel. Det er derfor slik at inntil vi måler det, må vi anta at det er begge deler. Akkurat som at Schrödingers katt både lever og ikke lever.
Det som er nytt med dette australske eksperimentet, er at de ikke har brukt simpelthen fotoner, men snarere helium-atomer, og fortsatt kommet frem til samme svar. Disse ble holdt i en tilstand kjent som et Bose-Einstein-kondensat, og så løst ut frem til forskerne satt igjen med ett enkelt atom.
De brukte deretter laserstråler til å sette opp et «gitter» i veien for atomet. Hvis du ser for deg en bølge flyte gjennom et gitter, vil den brytes. Der de brutte bølgene møtes igjen på den andre siden, vil de slå seg sammen og forsterkes – et fenomen kjent som interferens.
En partikkel vil derimot enten komme seg gjennom gitteret, eller ikke – uten å skape interferens på den andre siden.
Med kun dette ene gitteret, fant ikke forskerne spor av slik interferens, det vil si at atomet har oppført seg som en partikkel – det har beveget seg gjennom kun én av de to banene som ble dannet. Men i flere av forsøkene gjorde de en litt annen vri: etter at atomet hadde passert gitteret, ble det i noen tilfeller generert, helt tilfeldig, et nytt gitter lenger nede i banen.
I tilfellene der et slikt nytt hinder kom i veien, der målte Truscott og hans team interferens hele veien – som om atomet hadde oppført seg som en bølge helt fra starten av, og beveget seg gjennom begge åpningene i utgangspunktet!
Inntil det ble målt, passerte det altså det første gitteret både som bølge og partikkel.
Det hele er utrolig merkelig, for en må spørre: var atomet hele tiden begge deler, «visste» det kanskje på forhånd hvordan det skulle bli målt, eller gikk det på noen måte «tilbake i tid» for å tilpasse seg den nye banen? Det er til å bli svimmel av.
Akkurat hvordan dette virkelig fungerer, er også en innsikt som er de færreste forunt. Men om du vil bryne deg på selve studien, så finnes den her.
Konklusjonen er uansett den, at på et kvantenivå, så synes virkeligheten virkelig å være i en ubestemt tilstand – helt til vi forstyrrer den ved å kikke.
Hva skjer når vi kikker nærmere og nærmere? Det finnes dem som mener at vi vil finne ut at vi virkelig lever inne i «The Matrix» …
