MIT tədqiqatçıları 10.000-dən çox çox soyuq atomdan istifadə edərək kvant dünyasının ən fundamental suallarından birinə son qoyublar. 1927-ci ildə Albert Eynşteyn və Nils Bor arasında işığın təbiəti ilə bağlı məşhur mübahisə indi eksperimental olaraq aydınlaşdırılıb. MİT Eynşteynin iddialarında səhv olduğunu təsdiqləyib.
Ümumiyyətlə, işıq nədir? Dalğadır, yoxsa hissəcik? Bu sual kvant mexanikasının əsasını təşkil edir. İşıq həm dalğa, həm də hissəcik xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Lakin bu ikili təbiət eyni vaxtda müşahidə oluna bilmədiyi üçün kvant mexanikası klassik fizikanın anlayışını əsaslı şəkildə dəyişib. 1801-ci ildə Tomas Yanqın ikiqat yarıq təcrübəsi işığın həm dalğa, həm də hissəcik kimi davrandığını nümayiş etdirməklə klassik fizikaya meydan oxudu. İşıq iki yarıqdan keçərkən yaratdığı müdaxilə nümunələri vasitəsilə dalğa xassələrini, hansı yarıqlardan keçdiyini müşahidə etdikdə isə hissəcik xüsusiyyətlərini nümayiş etdirdi. Lakin hər ikisini eyni vaxtda müşahidə etmək mümkün deyildi.
Təxminən 100 il əvvəl bu təcrübə Albert Eynşteyn və Niels Bor arasında məşhur mübahisənin mərkəzi idi. 1927-ci ildə Solvay konfransında Eynşteyn iddia etdi ki, cüt yarıq təcrübəsi eyni vaxtda dalğa-hissəcik ikiliyini nümayiş etdirmək üçün yenidən konfiqurasiya edilə bilər. Onun fikrincə, foton tək yarıqdan keçəndə həmin yarığa çox kiçik fiziki təsir (qüvvə kimi) verir. Bu effekti ölçməklə fotonun hansı yarıqdan keçdiyini müəyyən etmək olar. Bununla belə, Eynşteyn müdaxilə modelinin (dalğa davranışı) hətta bu effekti ölçərkən də qorunub saxlanıla biləcəyinə inanırdı. Başqa sözlə, həm hissəcik (yol məlumatı), həm də dalğa (müdaxilə nümunəsi) eyni vaxtda mövcuddur. O, bunun eyni vaxtda müşahidə oluna biləcəyini bildirib. Bohr, qeyri-müəyyənlik prinsipinə görə, yol məlumatı əldə edilərsə, dalğa davranışının yox olacağını müdafiə etdi. Başqa sözlə, bu iki məlumat heç vaxt eyni vaxtda əldə edilə bilməz.
İllər keçdikcə Borun fikri müxtəlif eksperimentlərlə dəstəklənib. Bununla belə, MIT-dən professor Volfqanq Ketterlenin rəhbərlik etdiyi bir qrup işığın təbiəti ilə bağlı ən həssas və ideallaşdırılmış təcrübələrdən birini həyata keçirdi. Klassik yarıqların əvəzinə, fiziklər lazerlərdən istifadə edərək hər biri tək yarıq kimi fəaliyyət göstərən 10.000-dən çox ultrasoyuq atomu kristal qəfəsdə yerləşdirdilər. Hər bir atom tək bir fotonun səpələnə biləcəyi təcrid olunmuş yarıq kimi xidmət edirdi. Təcrübədə hər atomun ən çox bir foton buraxmasına imkan verən çox zəif işıq mənbəyindən istifadə edilib. Bu, onlara fotonların iki qonşu atomla necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu, başqa sözlə, işığın dalğa və ya hissəcik kimi davrandığını araşdırmaq imkanı verib. Tədqiqatçılar foton davranışına təsir edən əsas dəyişəni də araşdırdılar: atomların “mövqe qeyri-müəyyənliyi” və ya qeyri-səlisliyi. Atomlar lazer işığı ilə yerində tutulduqda daha çox məkanda fokuslanmadı. Bu “qeyri-səlislik” artdıqca, atomlar fotonun getdiyi istiqaməti daha yaxşı qeyd edə bildilər. Beləliklə, fotonun bir hissəcik kimi davranma ehtimalı artdı. Başqa sözlə, atom nə qədər “fokuslanmamış” olsa, işığın zərrəcik təbiəti bir o qədər üstünlük təşkil edirdi.
Bununla belə, nəticələr kvant nəzəriyyəsinin proqnozlaşdırdığı kimi idi: fotonun zərrəcik təbiəti nə qədər aydın olarsa, dalğa müdaxiləsi modeli bir o qədər zəifləyirdi. Fotonun yolu haqqında məlumat əldə edilən kimi müdaxilə nümunəsi yox oldu. Bu, fotonun yol məlumatının və dalğa təbiətinin eyni vaxtda müşahidə edilə bilməyəcəyini nümayiş etdirdi və bununla da Borun qeyri-müəyyənlik prinsipini təsdiq etdi.
