Schrödingeri kohv on korraga soe ja leige ({{commentsTotal}})

Foto: apionid/Creative Commons/(CC BY-NC-ND 2.0)

See, kas kohv on parajalt kuum, on meil selge juba väikesest lonksust. Kui tahame temperatuuri täpsemalt määrata, siis võime pista kohvi sisse termomeetri, kuid päris täpset tulemuste pole võimalik saada sellegagi.

Tavalisest poest ostetud tavalise termomeetriga saame temperatuuri teada umbes poole kraadi täpsusega. Täpsemalt paraku ei saa, sest igasugust mõõtmist iseloomustab määramatus.

Mõõtmismääramatusel on mitu põhjust ja ta jääb alles ka väga erilise ja kalli termomeetriga mõõtes. Veel põnevamaks läheb lugu aga väga väikeste asjade temperatuuri mõõtmisel, nagu on nüüd välja uurinud Inglismaa Exeteri Ülikooli teadlased.

Kui tahame väga täpselt mõõta midagi väga pisikest, mingit nanostruktuuri või elusolendi üksikut rakku või ka imepisikest kohvitilka, siis peab ka termomeeter olema nanomõõtmeline ja koosnema väga vähestest aatomitest. Ja siin hakkab meile vastu vaatama juba kvantmaailm oma kummaliste seadustega.

Harry Miller ja ta kolleegid töötasid välja nanotermomeetrite mõõtmistäpsuse teooria, mis neid kummalisusi arvesse võtab. Teooriast ilmneb, et mõnedel juhtudel võib mikromaailma temperatuurimõõtmise tulemust mõjutada niisugune määramatus, mida me suuremate asjade juures ei kohta.

Kvantmaailmas nimelt võib ka temperatuur kuuluda niisuguste nähtuste hulka, mis võivad ühekorraga olla mitmes eri olekus. Piltlikult öeldes, kui Schrödingeri kass võib olla korraga elus või surnud, siis Schrödingeri kohv võib olla korraga mõnusalt soe ja ebameeldivalt leige.

See kvantmaailmale sisemiselt omane määramatus väljendub siis ka mõõtmise tulemuses ja lisab mõõtmismääramatusele uue komponendi.

Miller ja kaasautorid kirjutavad ajakirjas Nature Communications, et nanotermomeetrite konstrueerimisel oleks hea neid kvantnähtusi arvestada.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: