მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის (MIT) კვლევამ ორჭრილოვანი ექსპერიმენტის შესახებ აინშტაინის თეორია კიდევ ერთხელ უარყო. მეცნიერებმა ეს ექსპერიმენტი ყველაზე ეფექტიან, თითქმის იდეალურ, პირობებში ჩაატარეს და აჩვენეს, რომ აინშტაინის პოზიცია არასწორი უნდა ყოფილიყო.

ორჭრილოვანი ექსპერიმენტი უჩვეულო და მოულოდნელი რამაა. 1801 წელს თომას იუნგმა სინათლე ეკრანზე მიანათა ორზოლიანი ფირფიტის გავლით. წესით, ეკრანზეც სინათლის ორი ლაქა უნდა გამოჩენილიყო, მაგრამ ნათება ინტერფერენციული ზოლების სახით გავრცელდა.

ექსპერიმენტის შედეგი მოულოდნელი იყო, რადგან იმ პერიოდში სინათლის ნაწილაკური ბუნების ჰიპოთეზა დომინირებდა, რომელიც ისააკ ნიუტონს ეკუთვნოდა. ამ თეორიის მიხედვით, სინათლე უმასო ნაწილაკებისგან, ე. წ. კორპუსკულებისგან, შედგება.

მეცნიერებმა თავდაპირველად იფიქრეს, რომ ელექტრონები ზოლებში გასვლის შემდეგ შეიძლება ერთმანეთს ეჯახებოდა და სწორედ ეს იყო უცნაური შედეგის მიზეზიც. მათ ელექტრონების მიერ უშუალოდ ზოლებში გაძრომის პროცესზე დაიწყეს დაკვირვება. შენიშნეს, რომ ამჯერად ეკრანზე სინათლის ორი ლაქა გამოისახა — ზუსტად ისე, როგორც, წესით, თავდაპირველად უნდა მომხდარიყო. სინათლის ნაკადი ისე მოიქცა, როგორც ლოგიკა მოითხოვდა — თითქოს იცოდა, რომ ვიღაც აკვირდებოდა.

ამ ექსპერიმენტის შედეგად დამტკიცდა, რომ სინათლეს რეალურად ტალღური ბუნება აქვს და სწორედ ეს განაპირობებდა თავიდან მოულოდნელ შედეგს. მოგვიანებით მეცნიერები მიხვდნენ, რომ პროცესი ფირფიტისკენ წყლის ტალღების მიმართვას ჰგავს — მართალია, თავიდან ზოლები ტალღებს გაყოფს, მაგრამ მათში გავლის შემდეგ ტალღები ისევ შეერთდება და საბოლოოდ მთელს ეკრანზე გავრცელდება.

ეს ექსპერიმენტი სინათლის ტალღური ბუნების პირველი მტკიცებულება იყო. ამის მიუხედავად, რაც უფრო აქტიურად იკვლევდნენ ამ ფენომენს, იგი მით უფრო უცნაური ხდებოდა. მაგალითად, როცა ცდილობ გაიგო, რომელი ზოლიდან გავრცელდა სინათლე, ამ დროს ტალღების გადაკვეთისას წარმოქმნილი ეფექტი ქრება, ეკრანზე კი მხოლოდ სინათლის ორი ლაქა გამოისახება. ეს მაშინ იქნებოდა მოსალოდნელი, თუ სინათლეს ნაწილაკური ბუნება ექნებოდა.

აინშტაინმა ნობელის პრემია ფოტოელექტრული ეფექტის ახსნისთვის მიიღო. მან დაამტკიცა, რომ სინათლის საბაზისო ერთეული ფოტონია და მას როგორც ტალღური, ასევე ნაწილაკური ბუნებაც აქვს. იგი ამ ექსპერიმენტს კარგად იცნობდა და ნილს ბორთან ამაზე ხშირადაც კამათობდა.

აინშტაინი ფიქრობდა, რომ სწორი ექსპერიმენტული მოწყობილობით შესაძლებელი იქნებოდა, ფოტონის ტრაექტორია ტალღების გადაკვეთისას წარმოქმნილი ეფექტის დარღვევის გარეშე განგვესაზღვრა. მეორე მხრივ, ნილს ბორი ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპზე დაყრდნობით ამტკიცებდა, რომ ეფექტი აუცილებლად გაქრება, როგორც კი ფოტონის მოძრაობას დააკვირდები.

საბოლოოდ ყველა შემდგომმა ექსპერიმენტმა — მათ შორის MIT-ის ახალმა ცდამაც — აჩვენა, რომ ფოტონის მოძრაობის დაფიქსირება ყოველთვის არღვევს ტალღების გადაკვეთისას მიღებულ ეფექტს.

MIT-ის გუნდი ამ დასკვნამდე შემთხვევით მივიდა. ისინი თავდაპირველად სინათლისა და ატომების ურთიერთქმედებას იკვლევდნენ.

"კვლევის მიმდინარეობისას აღმოვაჩინეთ, რომ სინათლის ატომთან შეჯახებაზე ზუსტი დაკვირვება შეგვეძლო. შემდეგ გადავწყვიტეთ, რომ ამ მეთოდით ერთი ვარიაციის ორჭრილოვანი ექსპერიმენტი ჩაგვეტარებინა — ზუსტად ისეთი, როგორსაც ალბერტ აინშტაინი "სწორად" მიიჩნევდა", — განმარტა კვლევის ავტორმა ვიტალი ფედოსეევმა.

მკვლევრებმა მონაცემები ულტრამგრძნობიარე დეტექტორით შეაგროვეს და შენიშნეს, რომ შედეგები კვანტური მექანიკის თეორიულ პროგნოზებს ზუსტად ემთხვევა. შესაბამისად, აინშტაინის თეორია მცდარი უნდა ყოფილიყო.

კვლევა გამოცემაში Physical Review Letters გამოქვეყნდა.