Znanstvenici s Australskog nacionalnog sveučilišta (ANU), u suradnji s kolegama sa Sveučilišta u Queenslandu i Sveučilišta u Oklahomi, postigli su značajan – ako ne i revolucionaran – uspjeh u kvantnoj fizici dokazavši da materija s masom može iskusiti kvantnu spregnutost. Ovaj fenomen, koji je Albert Einstein svojedobno odbacio kao “sablasno djelovanje na daljinu”, dosad je uglavnom uspješno demonstriran pomoću fotona, čestica bez mase. Međutim, novi eksperiment koristio je atome helija, što predstavlja ključnu razliku jer atomi, za razliku od čestica svjetlosti, posjeduju masu i reagiraju na gravitaciju, a dokazano je da se i kao takvi mogu međusobno kvantno spregnuti.
Nelokalnost atoma
Eksperiment je obuhvatio takozvani Bellov test nejednakosti, kojim se provjerava jesu li kvantna svojstva dviju čestica neraskidivo povezana bez obzira na njihovu udaljenost. Glavni autor istraživanja, Yogesh SridharArthreya, istaknuo je kako su po prvi put uspjeli spregnuti momentum atoma. Umjesto fokusiranja na unutarnja svojstva poput spina, tim je pokazao nelokalnost u vanjskom kretanju složenih čestica koje sadrže protone, neutrone i elektrone, čime su dodatno učvrstili temelje kvantne teorije.”Nekoliko je ljudi u prošlosti probalo dokazati te učinke, no nisu uspjeli”, dodao je Arthreya.
Sam eksperiment izveden je pomoću tri oblaka hladnih atoma helija suspendiranih u magnetskom polju. Nakon isključivanja polja, atomi su počeli slobodno padati pod utjecajem gravitacije, dok su ih laserski impulsi usmjeravali jedne prema drugima stvarajući stojni val koji je djelovao kao optička rešetka. Prilikom sudara u uvjetima vrlo niske gustoće, atomi su mijenjali svoj impuls (momentum), stvarajući različite opcije putanja koje su, prema pravilima kvantne mehanike, ostale međusobno povezane i ovisne jedna o drugoj.
Korišteni interferometar, koji omogućuje precizno mjerenje kvantnih korelacija, pokazao je da su parovi atoma bili raspoređeni u više stanja istodobno. To potvrđuje hipoteze stare cijelo stoljeće prema kojima materija može postojati na više mjesta odjednom i interferirati sama sa sobom, čak i na velikim udaljenostima – što je tehnološki postalo mjerljivo tek u posljednjim desetljećima.
Korak ka teoriji svega
Važnost ovog otkrića leži u činjenici da bi moglo poslužiti kao most između dvije trenutačno nespojive grane fizike: kvantne mehanike, koja vlada mikrosvijetom te Einsteinove opće teorije relativnosti, koja opisuje gravitaciju i makrosvijet. Budući da atomi helija imaju masu, oni omogućavaju znanstvenicima proučavanje efekata gravitacije na kvantne sustave. To bi u konačnici moglo dovesti do razvoja Jedinstvene teorije polja, odnosno “teorije svega”, koju je Einstein pokušao, ali nije uspio formulirati tijekom posljednjih 30 godina svog života.
Voditelj istraživanja s ANU-a, dr. Sean Hodgman, objasnio je da su sustavi u kojima atomi istovremeno prolaze različitim putanjama kroz prostor-vrijeme ključni za razumijevanje zakrivljenosti prostora na kvantnoj razini. Iako je implementacija eksperimenta bila izazovna te je zahtijevala modifikacije teorijskih modela, uspješni rezultati objavljeni u časopisu Nature Communications otvaraju vrata za testiranje kvantnih efekata na još većim objektima iz stvarnog svijeta.
Datum i vrijeme objave: 04.04.2026 – 15:18 sati
