对量子物理学的一项决定性实验的一个小小的调整使科学家们第一次能够准确地观察到分子如何表现出波的行为。
结果与复杂量子现象的理论预测完全一致，因此不要指望这里会出现任何激进的新物理学。 但与大多数量子实验一样，看到这种反直觉理论的实际应用，其含义让我们头晕目眩。
来自维也纳大学和特拉维夫大学的研究人员最近合作，将一个长达二十年的古老想法变成了现实，用大有机分子取代微小颗粒，这是克林顿·戴维森和莱斯特·杰默经典作品《1927》的一个变体。双缝实验以测试管理其行为的法律的限制。
“这个想法已经为人所知二十多年了，”研究员克里斯蒂安·布兰德说来自维也纳大学维也纳量子科学与技术中心。
“但直到现在，我们才有技术手段将所有组件组合在一起，并建立一个能够用大分子对其进行测试的实验。”
要理解其重要性，回到起点会有所帮助。
在 20 世纪的前 25 年里，科学家们一直在努力研究两个完全不同的物理定律宇宙。
其中之一是牛顿的宇宙，其中落下的苹果和流星的行为方式相似，只是规模不同。
第二个诞生于阿尔伯特·爱因斯坦提出，为解释光如何被吸收和发射而发明的数学不仅仅是一种计算数字的便捷方法——光实际上是由称为量子的离散比特组成的。
进入舞台左侧，路易·德布罗意亲王。
因为光是由微小的射击球组成的想法还不够混乱，这位勇敢的法国物理学家决定理解最新原子模型的一种方法是将电子（那些围绕原子核呼啸而过的小球体）描述为波以及。
著名的名字如维尔纳·海森堡和埃尔文·薛定谔随后找到了不同的方法来预测原子结构的行为，但一种将电子视为连续波，另一种将电子视为离散的物质。
疯狂的是，这两种理论都是可靠的。 同样的道理，一个东西不可能同时是波和球，不是吗？
美国物理学家克林顿·戴维森和莱斯特·杰默然后从中汲取灵感一个更早的实验证明光是一种波。
他们的版本表明，穿过一对紧密排列的平行狭缝的电子束可以产生类似于光的波状行为模式，这支持了德布罗意的假设。 案件结案。
但从那时起，这个双缝实验的各种版本继续扰乱我们的思想，表明电子和光子等小物体可以表现为粒子和波，这取决于我们如何测量它们。
更糟糕的是，这不仅仅是一个很小的问题。 在2012年，创造了新纪录在显示一个由 800 个原子大小的分子组成的过程中，它也具有类似波的特性。
这项最新的实验并没有打破任何记录，但研究人员仍然使用了重达 515 个原子质量单位（即大约 42 个碳原子）的巨大自由漂浮粒子。 不太小，而且不容易管理。
他们的目标是通过让分子等大物体穿过不同数量的槽，从而对它们的波状性质施加一些限制。
人们很容易将这些波浪想象成一串串像电炉上的跳蚤一样上下抖动的球体。
相反，诸如电子、光子、分子或（只是让你大吃一惊）你的祖母之类的物体可以被认为是称为叠加的属性的混合，这些属性同时具有不同的状态。
这些状态的概率，每一个都描述了它在时间和空间中的位置和能量，就是我们所说的波。 说真的，别再用古典的、物理的感觉来想象它了，你会流鼻血的。
对于微小粒子，这个概率可以通过插入称为“玻恩定律。
更复杂的系统，例如分子（大概还有祖母），需要扩展这个公式。
20年多一点不久前，一位名叫拉斐尔·索金 (Rafael Sorkin) 的物理学家确定，只需从两条路径进行测量（例如通过双缝进行的测量），玻恩定律的某些扩展就仍然有效。 添加第三个、第四个或第一百个应该没有什么区别。
由于这个实验的结果，我们知道索金的“两条路径”极限代表分子大小的粒子，所以我们晚上可以睡得更轻松。
“这是第一次用大质量粒子进行此类明确的测试”，研究员约瑟夫·科特说维也纳大学。
“之前的测试已经突破了单光子和微波的前沿。在我们的实验中，我们对大质量物体的高阶干涉设定了界限。”
虽然这对物理学来说是一件好事，但它也是另一个证据，表明量子力学的怪异现象，例如同时以粒子和波的形式存在，不仅仅是发生在难以想象的小物体上。
难怪我们的头脑感到模糊。
这项研究发表于科学进步。
