Bestaat licht uit golven of uit deeltjes? Wetenschappers hebben nog altijd geen antwoord op deze vraag omdat licht uit beide lijkt te bestaan.
Tot nu toe bleek licht zich tijdens experimenten altijd te gedragen als een deeltje of een golf, maar nooit allebei. Voor het eerst is nu aangetoond dat licht zich tegelijkertijd als deeltje en als golf kan gedragen.
Wetenschappers hopen nu de precieze aard van licht en de gehele kwantumwereld te kunnen bepalen. Isaac Newton stelde dat licht is gemaakt van deeltjes terwijl James Clerk Maxwell, de grondlegger van de hele klassieke elektromagnetische theorie, licht zag als een golf.
Dualiteit van golven en deeltjes
In 1905 legde Albert Einstein het foto-elektrisch effect uit, het verschijnsel dat elektronen, die niet zo sterk gebonden zijn aan een atoom, loskomen nadat ze voldoende energie hebben opgenomen van een invallende lichtgolf. Hij ontdekte dat licht is opgebouwd uit lichtkwanta of fotonen. Die ontdekking leverde hem de Nobelprijs voor de Natuurkunde op.
Net als licht lijken ook alle subatomische deeltjes, waaronder elektronen en quarks, en zelfs het recent ontdekte Higgsboson-deeltje zowel een golf als een deeltje te zijn. Dit wordt ook wel de dualiteit van golven en deeltjes genoemd, een beginsel van de kwantummechanica dat zegt dat alle deeltjes zich onder bepaalde omstandigheden als golven gedragen en alle golven zich onder bepaalde omstandigheden als een stroom deeltjes gedragen.
Wetenschappers vragen zich af of licht onder bepaalde omstandigheden overgaat van een deeltje in een golf of dat licht te allen tijde zowel een deeltje als een golf is.
Non-lokaliteit
Voor het eerst hebben onderzoekers een apparaat ontwikkeld waarmee deeltjes en golven tegelijkertijd kunnen worden gedetecteerd. Het apparaat is sterk afhankelijk van non-lokaliteit, wat zoiets betekent als niet plaatsgebonden of zonder oorzaak. Volgens dit kwantumeffect kan hetzelfde deeltje tegelijkertijd op twee verschillende plaatsen bestaan.
Het apparaat detecteerde non-lokaliteit wat betekent dat de fotonen zich in ons experiment tegelijkertijd als deeltje en als golf gedroegen, aldus natuurkundige Albert Peruzzo van de Universiteit van Bristol in een verklaring. Het onderzoek is verschenen in vakblad Science.
Het experiment is daarnaast afhankelijk van een ander aspect van de kwantummechanica, te weten kwantumverstrengeling, een fenomeen waarbij twee of meer natuurkundige objecten zodanig zijn verbonden, dat het ene object niet meer volledig beschreven kan worden zonder het andere specifiek te noemen, ook al zijn de beide objecten ruimtelijk gescheiden.
Bron: Livescience.com
Gerelateerd:
- Kan kwantummechanica bijna-doodervaringen verklaren? (video)
- Kan ons lichaam de toekomst aanvoelen?
- Leven we in een virtuele werkelijkheid?
- Zit het heelal tussen de oren?
- Er bestaat niet zoiets als tijd
Slaat karma jou meedogenloos om je oren, zonder dat je het weet?
Waarom stierven er zoveel mensen van middelbare leeftijd in 2021?
‘Het is volslagen belachelijk om gezonde kinderen te vaccineren tegen corona!’
Mysterieuze lichtflitsen gespot tijdens zwaarste aardbeving in 100 jaar in Mexico. Waar komen ze vandaan?
Arseen in kippen?
‘Schaduwregering van de wereld’ houdt bijeenkomst in Servië
Willem Middelkoop over Grote Reset: ‘Er komen hele grote veranderingen’
D66 wil gewoon doorregeren en doet alsof het kabinet niet gevallen is: ‘Wat een arrogantie en minachting’
VIDEO: Lichtstraal van mysterieus object gezien bij vulkaan in Chili