گمان میکنم بتوانم به درستی بگویم که هیچ کس مکانیک کوانتومی را در نمی یابد. ریچارد فایمن(کتاب جهان کوانتومی نوین ص 23). پایان دوران حکمرانی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ درآزمایشگاهها! محققان مرکز تحقیقاتی ICFO از کشف تکنیک جدیدی خبر دادهاند که میتواند حساسیت دستگاههایی مانند رزونانس مغناطیس هستهایی (MRI) و ساعتهای اتمی را حد زیادی بهبود بخشد......
در این روش، عدم قطعیت کوانتومی در ویژگیهای اتمی توسط دستگاه مورد نظر نادیده گرفته میشود تا امکان اندازهگیری با دقت بسیار بالا برای دانشمندان فراهم گردد.دستگاه MRI میتواند از درونیترین بافتهای بدن انسان با دقت بسیار بالایی، تصویربرداری کند و اطلاعات مفیدی را درباره وضعیت بافت مورد نظر فراهم بکنند. همچنین ساعتهای اتمی، زمان سنجهای بسیار دقیقی هستند که در GPS، هماهنگسازی اینترنت و تداخل امواج رادیویی نجومی مورد استفاده قرار میگیرند.هر دو فناوری یک نکته مشترک دارند،و هر دو بر اساس اندازهگیری دقیق اسپین اتمها (حرکت ژیروسکوپی الکترونها و هستهی اتمها) طراحی شدهاند.حساسیت این نوع اندازهگیریها به علت اصل عدم قطعیت هایزنبرگ دارای محدودیتهای اساسی است. به عنوان مثال اگر بخواهیم مکان دقیق یک الکترون را با دقت بالا اندازهگیری نماییم اصل عدم قطعیت هایزنبرگ برای دقت اندازهگیری میزان تکانه الکترون، محدودیت ایجاد مینماید.
نکتهای که دانشمندان برای حل این مسئله در نظر گرفتند توجه به دو زاویه اسپینی برای هر الکترون است. زاویه اسپینی دارای دو جهت مشخص میباشد: جهت نخست، شمال شرق جنوب غرب و جهت دیگر در در نظر گرفتن جهت نخست با توجه به ارتفاع از افق. محققان نشان دادند چگونه میتوان تمام عدم قطعیتها را در زاویهای قرار داد که توسط دستگاه قابل اندازهگیری نباشد.اگرچه در این روش اصل عدم قطعیت همچنان رعایت میشود، اما این عدم قطعیت در جایی پنهان شده و هیچ آسیبی به اندازهگیری وارد نمیکند.یکی از محققان پروژه میگوید که:اصل عدم قطعیت برای دانشمندان، بسیار ناامید کننده است!ما علاقه داریم تا در مورد هر چیزی بیشتر بدانیم، اما اصل عدم قطعیت هایزنبرگ به ما میگوید این امکان وجود ندارد! حالا ما به روشی دست یافتهایم که میتوانیم در مورد هر چیزی، اطلاعات جمع آوری کنیم.در این روش، دانشمندان ابتدا ابری از اتمها را تا دمای حدود میکروکلوین سرد کردند. سپس از یک میدان مغناطیسی برای تولید حرکتهای اسپینی (مانند آنچه در MRI صورت میگیرد) استفاده کردند. در مرحلهی بعد با از بین بردن ابر الکترونی از طریق لیزر، جهتگیری اسپین اتمها اندازهگیری شد. محققان مشاهده کردند که هر دو زاویه چرخش و عدم قطعیت میتواند به طور مداوم با حساسیتی فراتر از محدودیت مورد انتظار، اندازهگیری شود!!
نتایج حاصل از این مطالعه، بسیار مهم هستند. این آزمایش نشان میدهد اگرچه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ یکی از بازیگران اصلی مکانیک کوانتومی روی کاغذ است، اما در آزمایشگاه میتوان به دوران حکومت آن پایان داد! نتایج این پژوهش، کاربردهای بسیار هیجان انگیزی خواهد داشت، چرا که مسیر جدیدی را برای طراحی دستگاههایی با حساسیت های بالاتر باز میکند، آشکارسازهایی که قادر به آشکارسازی سیگنال های ناشی از امواج گرانشی و یا فعالیتهای مغزی با دقت غیر قابل پیشبینی هستند.
Scientists evade the Heisenberg uncertainty principle ICFO Researchers report the discovery of a new technique that could drastically improve the sensitivity
لینک تحقیقات از نیچر
www.nature.com/nature/journal/v543/n7646/full/nature21434.html
از سایت معتبر phys
https://phys.org/news/2017-03-scientists-evade-heisenberg-uncertainty-principle.html
از ساینس دیلی
www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170322143233.htm