Ο Robert P. Crease, μέλος του τμήματος φιλοσοφίας του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης στο Stony Brook και ιστορικός στο Εθνικό Εργαστήριο του Brookhaven, είχε ζητήσει σε έναν αριθμό φυσικών επιστημόνων να κατονομάσουν τα πιο υπέροχα πειράματα όλων των εποχών. Με βάση το κείμενο του George Johnson που δημοσιεύτηκε στο New York Times θα δούμε στη συνέχεια τα 10 πειράματα που ήρθαν πρώτα σύμφωνα με την παραπάνω έρευνα.
Πείραμα 1ο: Το πείραμα της διπλής σχισμής του Young, εφαρμοσμένο για τη συμβολή μεμονωμένων ηλεκτρονίων.
Ούτε ο Newton ούτε οYoung ήταν τελείως σωστοί στις απόψεις τους για το φως. Το φως δεν είναι απλά φτιαγμένο από σωματίδια ούτε και μπορεί να περιγραφτεί καθαρά σαν κύμα. Στα πρώτα 5 χρόνια του 20ου αιώνα ο Max Planck και ύστερα ο Albert Einstein έδειξαν αντίστοιχα ότι το φως εκπέμπεται και απορροφάται σε πακέτα ενέργειας που λέγονται φωτόνια. Άλλα πειράματα όμως συνέχισαν να πιστοποιούν ότι το φως έχει και κυματική συμπεριφορά.
Έπρεπε να αναπτυχθεί η κβαντική θεωρία κατά τις επόμενες δεκαετίες, για να συμβιβάσει και τις δύο απόψεις. Η κβαντική θεωρία έδειξε ότι τα φωτόνια και άλλα υποατομικά σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια κλπ. εκδηλώνουν δύο διαφορετικές φύσεις. Είναι δηλαδή και σωματίδια και κύματα.
Για να εξηγήσουν την ιδέα, τόσο στους άλλους όσο και στους ίδιους, οι φυσικοί συχνά χρησιμοποίησαν νοητά πειράματα, στα οποία η διαδικασία της διπλής σχισμής με το φως όπως την πραγματοποίησε ο Young, επαναλήφθηκε με μια δέσμη ηλεκτρονίων αντί για φως. Υπακούοντας τους νόμους της κβαντομηχανικής, η δέσμη των ηλεκτρονίων χωρίζεται στα δύο, και οι διαχωρισμένες δέσμες συμβάλλουν μεταξύ τους, δημιουργώντας τα ίδια είδη σχηματισμών φωτός και σκότους όπως και το φως. Τα σωματίδια με άλλα λόγια συμπεριφέρονται ως κύματα.
Σύμφωνα με ένα άρθρο του περιοδικού Physics World, μόλις το 1961 κάποιος ονόματι Claus Jφnsson στο Tόbingen εκτέλεσε πραγματικά το πείραμα. Έως τότε όλοι πίστευαν την αλήθεια του πειράματος και έτσι το πείραμα αυτό απορροφήθηκε ανώνυμα μέσα στην ιστορία της επιστήμης.
Πείραμα 1ο: Το πείραμα της διπλής σχισμής του Young, εφαρμοσμένο για τη συμβολή μεμονωμένων ηλεκτρονίων.
Ούτε ο Newton ούτε οYoung ήταν τελείως σωστοί στις απόψεις τους για το φως. Το φως δεν είναι απλά φτιαγμένο από σωματίδια ούτε και μπορεί να περιγραφτεί καθαρά σαν κύμα. Στα πρώτα 5 χρόνια του 20ου αιώνα ο Max Planck και ύστερα ο Albert Einstein έδειξαν αντίστοιχα ότι το φως εκπέμπεται και απορροφάται σε πακέτα ενέργειας που λέγονται φωτόνια. Άλλα πειράματα όμως συνέχισαν να πιστοποιούν ότι το φως έχει και κυματική συμπεριφορά.
Έπρεπε να αναπτυχθεί η κβαντική θεωρία κατά τις επόμενες δεκαετίες, για να συμβιβάσει και τις δύο απόψεις. Η κβαντική θεωρία έδειξε ότι τα φωτόνια και άλλα υποατομικά σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια κλπ. εκδηλώνουν δύο διαφορετικές φύσεις. Είναι δηλαδή και σωματίδια και κύματα.
Για να εξηγήσουν την ιδέα, τόσο στους άλλους όσο και στους ίδιους, οι φυσικοί συχνά χρησιμοποίησαν νοητά πειράματα, στα οποία η διαδικασία της διπλής σχισμής με το φως όπως την πραγματοποίησε ο Young, επαναλήφθηκε με μια δέσμη ηλεκτρονίων αντί για φως. Υπακούοντας τους νόμους της κβαντομηχανικής, η δέσμη των ηλεκτρονίων χωρίζεται στα δύο, και οι διαχωρισμένες δέσμες συμβάλλουν μεταξύ τους, δημιουργώντας τα ίδια είδη σχηματισμών φωτός και σκότους όπως και το φως. Τα σωματίδια με άλλα λόγια συμπεριφέρονται ως κύματα.
Σύμφωνα με ένα άρθρο του περιοδικού Physics World, μόλις το 1961 κάποιος ονόματι Claus Jφnsson στο Tόbingen εκτέλεσε πραγματικά το πείραμα. Έως τότε όλοι πίστευαν την αλήθεια του πειράματος και έτσι το πείραμα αυτό απορροφήθηκε ανώνυμα μέσα στην ιστορία της επιστήμης.
http://tinanantsou.blogspot.gr/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου