Nowa Interpretacja Kwantowa Wyjaśnia Eksperyment z Podwójną Szczeliną Bez Natury Falowej

W roku 2025 świat fizyki odnotował publikację nowej interpretacji słynnego eksperymentu z podwójną szczeliną. Badania, opublikowane w kwietniu 2025 roku w czasopiśmie *Physical Review Letters*, sugerują, że wzór interferencyjny, tradycyjnie przypisywany falowej naturze światła, może być w całości wytłumaczony poprzez analizę fotonów znajdujących się w odrębnych stanach kwantowych. Ta perspektywa, opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Federalnego w São Carlos w Brazylii, podważa konieczność postulowania dualizmu korpuskularno-falowego jako fundamentalnego opisu zjawisk kwantowych.

Kluczowym elementem tej teorii, opracowanej przez Celso J. Villas-Boasa i współpracowników, jest analiza matematyczna wskazująca, że interferencja wynika ze stanów „ciemnych” fotonów, które nie oddziałują z detektorem, co generuje ciemne prążki, podczas gdy stany „jasne” odpowiadają za prążki świetlne. Wyniki te sugerują, że nawet w obszarach ciemnych nadal obecne są fotony, co stanowi odejście od tradycyjnego rozumienia interferencji destruktywnej. Koncepcja stanów ciemnych koncentruje się na częściach kwantowego opisu pola, które pozostają odizolowane od materii poprzez standardowe oddziaływania elektromagnetyczne, co wyjaśnia brak detekcji w obszarach wygaszenia.

Historycznie, eksperyment z podwójną szczeliną, pierwotnie przeprowadzony przez Thomasa Younga w 1801 roku, stanowił kluczowy dowód na falową naturę światła, zyskując powszechną akceptację w XIX wieku, wbrew wcześniejszym poglądom Newtona. W nowoczesnej fizyce, eksperyment ten demonstruje, że materia i energia wykazują cechy zarówno klasycznych cząstek, jak i fal, choć nie jednocześnie, zgodnie z zasadą komplementarności. Praca Villas-Boasa stanowi wyzwanie dla tej ugruntowanej zasady, która głosi, że obserwacja drogi fotonu eliminuje wzór interferencyjny.

Rok 2025 został ogłoszony przez Organizację Narodów Zjednoczonych Międzynarodowym Rokiem Nauki i Technologii Kwantowych, co nadaje tej publikacji dodatkowego znaczenia. Badania te, pochodzące z instytucji, gdzie dr Villas-Boas jest profesorem, wpisują się w szerszy nurt prób doprecyzowania natury dualizmu falowo-cząsteczkowego, co potwierdzają równoległe prace, między innymi z Stevens Institute of Technology. Wzór interferencyjny, który w klasycznym ujęciu wymagałby nakładania się fal, jest tu tłumaczony przez różnice w sposobie, w jaki fotony w stanach jasnych i ciemnych oddziałują z aparaturą pomiarową. Teoria ta otwiera nowe ścieżki do weryfikacji eksperymentalnej, koncentrując się wyłącznie na cząstkowym opisie fotonów i ich unikalnych stanach kwantowych.