Nobelprisen i fysikk for studier av det bittelille

Årets Nobelpris i fysikk er tildelt Serge Haroche, Collège de France and Ecole Normale Supérieure, Paris, Frankrike og David J. Wineland, National Institute of Standards and Technology (NIST) and University of Colorado Boulder, CO, USA.
De har fått prisen for «banebrytende eksperimentelle metoder som gjør det mulig å måle og manipulere individuelle kvantemekaniske systemer.»

Fra det enormt store til det bittelille
Dette  demonstrerer spennet i fysikken. Fjorårets pris gikk til Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt og Adam G. Riess for deres oppdagelse av at Universet utvider seg stadig raskere. Og det oppdaget de ved å studere fjerne supernovaer.

Årets pris gis for studier av det som befinner seg i den andre enden av skalaen. Når ting blir små nok slutter vår hverdagslige beskrivelsen av tingenes tilstand å virke. Da må vi ty til kvantefysikken. Der er ting usikre. En partikkel kan være i flere tilstander samtidig. Men prøver vi å måle tilstanden til den vil selve målingen påvirke partikkelen.

Fysikeren Erwin Schrödinger illustrerte dette med et tanke-eksperiment med en katt i en lukket kasse. I kassen var det samtidig et radioaktivt atom, altså et kvantemekanisk system, som på ett eller annet tidspunkt ville sende ut et strålingskvant, som ville utløse en hammer som ville knuse en flaske med blåsyre som ville ta livet av katten. Men så lenge vi ikke observerte katten ville vi ikke vite om den var levende eller død. Den ville være i to kvantemekaniske tilstander samtidig, men så snart vi åpnet kassa ville vi bare observere enten en levende eller en død katt. De to tilstandene kunne ikke observeres samtidig.

Det både Haroche og Wineland har gjort er å klare å isolere et kvantemekanisk system for likevel å kunne studere det.  De har plassert en «Schrödingers katt» i en boks, men har brukt litt forskjellige «katter».

Haroches «katt» er et elektromagnetisk kvant, en radiobølge, mellom to superledende speil, og han studerer den ved å sende inn enkeltatomer som kan si noe om hvordan det står til med den. Winelands «katt» er isolerte enkeltatomer og han studerer den med en laserstråle. I begge tilfeller foregår dette ved temperaturer nær det absolutte nullpunkt.

Disse studiene kan åpne muligheten både for revolusjonerende nyvinninger inne databehandling, og for å lage ekstremt nøyaktige klokker.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s