2025年7月28日、マサチューセッツ工科大学（MIT）の物理学者たちは、光の粒子性と波動性を原子レベルで確認する画期的な実験を発表しました。この研究は、量子力学の核心的な原則を検証するだけでなく、光の二重性に関する理解を深めるものです。
1801年にトーマス・ヤングによって考案された二重スリット実験は、光の波動性を実証しました。しかし、個々の光子の経路を観察する行為は、干渉パターンを消失させ、粒子的な振る舞いを示唆しました。このパラドックスは、量子力学における中心的な議論の的となってきました。
MITの研究チームは、原子をスリットとして使用し、弱い光線で単一の光子を散乱させました。原子の量子状態を制御することにより、光子の経路に関する情報を制御することができました。その結果、光子の経路に関する知識を得ることで、量子力学が予測するように、干渉パターンの可視性が低下することを確認しました。
この実験は、光子の経路を検出すると干渉パターンを消失させることなく粒子性が明らかになるというアインシュタインの仮説に直接的に対抗しました。MITの実験は、経路を観察すると干渉が妨げられることを示し、ボーアの解釈を支持しました。この結果は、量子物理学における長年の論争に明確さをもたらしました。
この研究は、私たちがどのように世界を認識し、それと相互作用するかを再考するよう促しています。私たちが観察することで、現実そのものを形作っているのかもしれません。この発見は、私たちが自己の内なる世界と外なる世界のつながりを理解し、より調和のとれた未来を創造するための、新たな一歩となるでしょう。