پایان دادن به اصل عدم قطعیت هایزنبرگ در آزمایشگاه

اصل «عدم قطعیت» هایزنبرگ

فیزیکدانان متدی برای از میان برداشتن اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را ارائه دادند.که در آن عدم قطعیت کوانتومی توسط دستگاه مورد نظر نادیده گرفته میشود.

دستگاه‌هایی مانند MRI و ساعت‌های اتمی، توانایی اندازه گیری با دقت بسیار بالا را دارند. دستگاه MRI می‌تواند از درون بافت انسان غکس برداری کندو از طرفی ساعت‌های اتمی زمان سنج‌های بسیار دقیقی هستند که در GPS، تداخل امواج رادیویی نجومی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این دو ابزار اندازه‌گیری، بر اساس اندازه‌گیری دقیق اسپین زاویه ای طراحی شده‌انددر MRI؛اندازه‌گیری زاویه‌ی اسپینی اطلاعاتی در مورد مکان دقیق اتم‌ها در بدن فراهم می‌کند در صورتی که از اندازه‌گیری مقدار اسپین (دامنه) برای تشخیص انواع مختلف بافت های بدن استفاده می‌شود.

با ترکیب اطلاعات به‌دست آمده از این دو اندازه‌گیری، دستگاه MRI قادر به تهیه‌ی یک نقشه‌ی سه بُعدی از بافت مورد بررسی خواهد بوداین نوع اندازه‌گیری‌ها به علت اصل عدم قطعیت هایزنبرگ دارای محدودیت‌هایی میباشد. مثالن 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.

از آنجایی که اغلب دستگاه‌های اتمی هر دوویژگی دامنه اسپین وزاویه اسپینی را اندازه‌گیری می‌کنند،همواره اندازه‌گیری‌ها با مقداری عدم قطعیت کوانتومی همراه خواهد بود.

در این ذستگاه دانشمندان ابتدا ابری از اتم‌ها را تا دمای حدودمیکروکلوین سردکردند. سپس از یک میدان مغناطیسی برای تولید حرکت‌های اسپینی استفاده کردند.

در مرحله‌ی بعد با از بین بردن ابر الکترونی از طریق لیزر، جهت‌گیری اسپین اتم‌هااندازه‌گیری شد.محققان مشاهده کردند که هر دو زاویه چرخش وعدم قطعیت می‌تواند به طور مداوم با حساسیتی فراتر از محدودیت مورد انتظار، اندازه‌گیری شود، این آزمایش نشان می‌دهد اگرچه اصل عدم قطعیت هایزنبرگ نقش کلیدی در مکانیک کوانتومی روی کاغذ ایفا میکنداما در آزمایشگاه می‌توان آنرا نادیده گرفت. نتایج این پژوهش کاربردهای 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.