String Theory: A experiência da dupla fenda

Sem a física quântica, a teoria das cordas não poderia existir. Aqui está uma olhada em como teoria quântica permite que objetos para agir como partículas e ondas. O experimento que provou que os atos de luz como uma onda foi o experiência da dupla fenda.

Ele mostrou um feixe de luz que passa por duas fendas em uma barreira, resultando em luz e interferência escuro bandas em uma tela. Este tipo de interferência é uma característica de comportamento da onda, o que significa que a luz teve de ser sob a forma de ondas.

Estes padrões de interferência na luz tinha sido observado no tempo de Isaac Newton, na obra de Francesco Maria Grimaldi. Estas experiências foram muito melhorado pelo jovem pesquisador Thomas Young em 1802.

Para a experiência a trabalhar, a luz que passa através das duas fendas necessários para ter o mesmo comprimento de onda. Hoje, você pode fazer isso com lasers, mas eles não estavam disponíveis nos dias de jovem, então ele veio com uma forma engenhosa para obter um único comprimento de onda. Ele criou uma única fenda e deixar passar a luz através de que, em seguida, que a luz passou por duas fendas.

Uma vez que a luz que passa através das duas fendas veio a partir da mesma fonte, que estavam em fase uns com os outros, e a experiência funcionou. Esta configuração experimental é mostrada nesta figura.

Como você pode ver na figura, o resultado final é uma série de faixas claras e escuras na tela final. Isto vem a partir da interferência de ondas de luz, mostrado nesta figura.

Eunterference significa que você adicionar a amplitude das ondas. Onde altas e baixas amplitudes se sobrepõem, elas se anulam mutuamente, resultando em faixas escuras. Se grandes amplitudes se sobrepõem, a amplitude da onda total é a soma deles, e o mesmo acontece com baixas amplitudes, resultando em bandas de luz.

Este comportamento dupla foi o problema que enfrenta a teoria de Einstein de fótons de luz, porque, embora o fóton tinha um comprimento de onda, de acordo com Einstein, ainda era uma partícula! Como poderia uma partícula, eventualmente, ter um comprimento de onda? Conceitualmente, não fazia sentido real, até que um jovem francês ofereceu uma solução para a situação.

Em 1923, o francês Louis de Broglie propôs uma nova teoria negrito: partículas de matéria também tinha comprimentos de onda e pode se comportar como ondas, assim como os fótons fez