新聞: 微觀世界中, 電及光都可以同一時間出現兩種或以上物理狀態. 形象上說, 就如一隻貓可同時生或死 (見Schrödinger’s infamous cat ). 近三十年來, 科學家不斷測試這微觀世界的大小, 發現愈來愈大的東西可以在特定情況同時展現多種狀態. 最新的發展是一個由430粒原子組成的分子也能出現這現象. 這個比胰島素更大的分子是由包括University of Vienna等機構的科學家製成.
方法: 科學家把一股該分子的氣流, 逼過一組三個裂縫—這是傳統雙裂縫實驗(見 double-slit experiment)的更新版—並測試分子流如何穿越. 圖象顯示明顯的干涉現象(見 superposition), 表示分子同時出形多種狀態.
其他:
- 干涉現象, 是波動的特性. 不同的波動可因干涉而放大或抵消. 分子本來是一粒粒的, 但卻可以顯示波動特性, 這就是"波粒二象性".
- 粒子之間, 互相影响. 若只是小量粒子, 情況可以逆轉; 但若是大量粒子, 這種影响會導致系統被困於一種狀態. 究竟多少的粒子, 會令量子特性喪失, 變回經典物理, 就是所謂量子力學與傳統力學的邊界問題.
- 第一個大突破是1999年, 由Anton Zeilinger帶領的小組在University of Vienna發現碳60—含有60個碳原子組成的球形分子—展現波粒二象性. 今次這篇論文的首席作者 Markus Arndt是在當年那個研究小組內.
未來: 更多的研究, 更大的物件. Arndt在接受Nature News訪問時稱, 人工製作的分子容易處理, 但他們的目標是研究病毒的量子物性, 但仍有很多技術困難.
文獻: Gerlich, S. et al. Quantum interference of large organic molecules. Nat. Commun.2:263 doi: 10.1038/ncomms1263.
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