Можно ли разделить волновую функцию электрона? Возможно, что да. Хотя электроны являются элементарными частицами, то есть по сути неделимыми, ученые обнаружили, что квантовое состояние электрона можно разделить на множество частей.
В квантовой механике у частиц нет чётко определённого положения в пространстве. Вместо этого они существуют в виде волновой функции — распределения вероятности, которое включает в себя все возможные места, где может находиться частица. В данном случае учёные проводили эксперименты с квантовым состоянием электрона — его волновой функцией.
«Мы ловим шанс найти электрон, а не его частички, — сказал Хэмфри Марис, один из исследователей, в пресс-релизе. — Это немного похоже на лотерею. Когда продаются лотерейные билеты, каждый, кто их покупает, получает бумажку. Так что у всех этих людей есть шанс, и можно считать, что шансы распределены равномерно». Но приз всего один — один электрон, и кому он достанется, будет решено позже».
Исследователи обнаружили, что волновая функция электрона может распадаться на части, которые затем можно зафиксировать в крошечных пузырьках жидкого гелия. Обратите внимание, что речь идет не о распаде электрона на части, а о его нахождении в нескольких местах одновременно.
«Проведенные нами эксперименты показывают, что само по себе взаимодействие электрона с какой-либо более крупной физической системой, например с ванной с жидким гелием, не является измерением, — сказал Марис. — Тогда возникает вопрос: что же является измерением?»
Также странно, что волновая функция может разделяться на два или более «пузырей». Если детектор обнаруживает электрон в одном «пузыре», что происходит с другим? Новые открытия порождают множество интересных вопросов, и ученые с нетерпением ждут продолжения исследований.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Low Temperature Physics.