แสง…มันเป็นอนุภาคหรือคลื่น กลไกพื้นฐานอะไรที่ควบคุมพฤติกรรมของมัน? และที่สำคัญที่สุดการสังเกตเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมนี้หรือไม่? นี่คือนักฟิสิกส์ควอนตัมปริศนาที่ได้รับการทำให้งงงวยมานานหลายศตวรรษตั้งแต่กลศาสตร์โฟตอนคลื่นถูกทฤษฎีและการทดลอง Double Slit ได้ดำเนินการครั้งแรก
ยังเป็นที่รู้จักกันในนามการทดลองของ Young สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับลำอนุภาคหรือคลื่นที่ต่อเนื่องกันผ่านช่องสองช่องที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อวัดผลกระทบที่เกิดขึ้นบนหน้าจอด้านหลัง ในกลศาสตร์ควอนตัมการทดลองสองช่องแสดงให้เห็นถึงการแยกกันไม่ออกของคลื่นและธรรมชาติของอนุภาคของแสงและอนุภาคควอนตัมอื่น ๆ
Double Slit Experiment นั้นดำเนินการโดย Thomas Young ย้อนกลับไปในปี 1803 แม้ว่าเซอร์ไอแซคนิวตันจะกล่าวว่าได้ทำการทดลองแบบเดียวกันในเวลาของเขาเอง ในระหว่างการทดลองดั้งเดิมนิวตันฉายแสงบนเส้นผมขนาดเล็กในขณะที่ Young ใช้การ์ดที่มีการกรีดเป็นร่อง เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้แหล่งกำเนิดแสงจุดเพื่อส่องแผ่นบาง ๆ ที่มีช่องสองช่องที่ขนานกันและแสงที่ลอดผ่านช่องเล็ก ๆ จะกระทบหน้าจอด้านหลังพวกเขา
อาศัยทฤษฎีอนุภาคคลาสสิกผลลัพธ์ของการทดลองควรตรงกับรอยแยกผลกระทบบนหน้าจอที่ปรากฏในแนวตั้งสองเส้น อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณี ผลที่ได้แสดงให้เห็นในหลาย ๆ รูปแบบของการแทรกสอดสิ่งที่อาจเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีรูปแบบของคลื่นเข้ามาเกี่ยวข้อง
อนุภาคคลาสสิกไม่รบกวนซึ่งกันและกัน พวกเขาปะทะกันเท่านั้น หากอนุภาคคลาสสิกถูกยิงเป็นเส้นตรงผ่านร่องพวกเขาทั้งหมดจะตีหน้าจอในรูปแบบที่มีขนาดและรูปร่างเดียวกับร่อง ในกรณีที่มีช่องเปิดสองช่องลวดลายที่ได้จะเป็นผลรวมของรูปแบบช่องเดี่ยวสองช่อง (เส้นแนวตั้งสองเส้น) แต่ครั้งแล้วครั้งเล่าการทดลองแสดงให้เห็นว่าลำแสงที่ต่อเนื่องกันถูกรบกวนสร้างรูปแบบของแถบสว่างและมืดบนหน้าจอ
อย่างไรก็ตามแถบบนหน้าจอมักจะถูกดูดซึมราวกับว่ามันประกอบด้วยอนุภาคที่ไม่ต่อเนื่อง (โฟตอน) เพื่อให้เกิดความสับสนมากยิ่งขึ้นได้มีการติดตั้งอุปกรณ์วัดเพื่อสังเกตโฟตอนขณะที่พวกเขาเดินผ่านช่องว่าง เมื่อทำสิ่งนี้เสร็จโฟตอนจะปรากฏในรูปแบบของอนุภาคและผลกระทบบนหน้าจอนั้นตรงกับรอยแยกซึ่งเป็นจุดขนาดอนุภาคเล็ก ๆ ที่กระจายเป็นเส้นตรงในแนวตั้ง
ด้วยการวางอุปกรณ์สังเกตการณ์ไว้ฟังก์ชั่นคลื่นของโฟตอนจะทรุดตัวลงและแสงทำตัวเป็นอนุภาคแบบคลาสสิกอีกครั้ง! สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้โดยการอ้างว่าแสงทำหน้าที่เป็นทั้งอนุภาคและคลื่นและการสังเกตพวกมันทำให้ช่วงของความเป็นไปได้ของพฤติกรรมลดลงจนถึงจุดที่พฤติกรรมของพวกเขาสามารถทำนายได้อีกครั้ง
การทดลอง Double Slit ไม่เพียง แต่ก่อให้เกิดทฤษฎีคลื่นอนุภาคโฟตอนเท่านั้น แต่ยังทำให้นักวิทยาศาสตร์ตระหนักถึงโลกอันน่าเหลือเชื่อของกลศาสตร์ควอนตัมที่น่าประหลาดใจซึ่งไม่มีสิ่งใดที่สามารถคาดเดาได้ทุกอย่างสัมพันธ์กันและผู้สังเกตการณ์ไม่ แต่ผู้เข้าร่วมที่มีพลังสามารถเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้ สำหรับการสาธิตภาพเคลื่อนไหวของการทดสอบ Double Slit คลิกที่นี่
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับ Double Slit Experiment สำหรับนิตยสาร Space นี่คือการอภิปรายในฟอรัมเกี่ยวกับการทดลองทำสลิตสองครั้งที่ทำเองที่บ้านและนี่เป็นบทความเกี่ยวกับความเป็นคู่ของคลื่นอนุภาค
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดสอบแยกสองครั้งลองดูบทความเหล่านี้จาก Physorg.com และ Space.com
นอกจากนี้เรายังบันทึกเรื่องราวทั้งหมดของ Astronomy Cast เกี่ยวกับ Quantum Mechanics ฟังที่นี่ตอนที่ 138: กลศาสตร์ควอนตัม
