Cahaya ... apakah itu partikel atau gelombang? Mekanisme fundamental apa yang mengatur perilaku itu? Dan yang paling penting, apakah tindakan pengamatan semata mengubah perilaku ini? Ini adalah teka-teki fisikawan kuantum yang telah membingungkan selama berabad-abad, sejak mekanika gelombang foton berteori dan percobaan Celah Ganda pertama kali dilakukan.
Juga dikenal sebagai eksperimen Young, ini melibatkan sinar partikel atau gelombang koheren yang melewati dua celah yang berdekatan, yang tujuannya adalah untuk mengukur dampak yang dihasilkan pada layar di belakang mereka. Dalam mekanika kuantum, eksperimen celah ganda menunjukkan ketidakterpisahan gelombang dan sifat partikel cahaya dan partikel kuantum lainnya.
Eksperimen Celah Ganda pertama kali dilakukan oleh Thomas Young pada tahun 1803, meskipun Sir Isaac Newton dikatakan telah melakukan percobaan serupa di masanya sendiri. Selama percobaan asli, Newton menyinari rambut kecil, sedangkan Young menggunakan selembar kartu dengan celah dipotong di dalamnya. Baru-baru ini, para ilmuwan telah menggunakan sumber cahaya titik untuk menerangi pelat tipis dengan dua celah paralel, dan cahaya yang melewati celah-celah itu menabrak layar di belakang mereka.
Mengandalkan teori partikel klasik, hasil percobaan harus sesuai dengan celah, dampak pada layar muncul dalam dua garis vertikal. Namun, ini bukan masalahnya. Hasilnya menunjukkan dalam banyak keadaan pola interferensi, sesuatu yang hanya bisa terjadi jika pola gelombang terlibat.
Partikel-partikel klasik tidak saling mengganggu; mereka hanya bertabrakan. Jika partikel klasik ditembakkan dalam garis lurus melalui celah, mereka semua akan memukul layar dalam pola dengan ukuran dan bentuk yang sama dengan celah. Di mana ada dua celah terbuka, pola yang dihasilkan hanya akan menjadi jumlah dari dua pola celah tunggal (dua garis vertikal). Tetapi berulang-ulang, percobaan menunjukkan bahwa sinar cahaya yang koheren mengganggu, menciptakan pola pita terang dan gelap di layar.
Namun, pita pada layar selalu ditemukan diserap seolah-olah itu terdiri dari partikel diskrit (alias. Foton). Untuk membuat masalah lebih membingungkan, alat ukur ditempatkan untuk mengamati foton saat mereka melewati celah. Ketika ini dilakukan, foton muncul dalam bentuk partikel dan dampaknya pada layar sesuai dengan celah, bintik-bintik berukuran partikel yang didistribusikan dalam garis vertikal lurus.
Dengan menempatkan perangkat pengamatan di tempat, fungsi gelombang foton runtuh dan cahaya berperilaku sebagai partikel klasik sekali lagi! Ini hanya bisa diselesaikan dengan mengklaim bahwa cahaya berperilaku baik sebagai partikel dan gelombang, dan bahwa mengamati mereka menyebabkan berbagai kemungkinan perilaku menyempit ke titik di mana perilaku mereka menjadi dapat diprediksi sekali lagi.
Eksperimen Double Slit tidak hanya memunculkan teori gelombang partikel foton, tetapi juga membuat para ilmuwan sadar akan dunia mekanika kuantum yang membingungkan dan membingungkan, di mana tidak ada yang dapat diprediksi, semuanya relatif, dan pengamat bukan lagi subjek pasif. , tetapi peserta aktif dengan kekuatan untuk mengubah hasil. Untuk demonstrasi animasi percobaan Double Slit, klik di sini.
Kami telah menulis banyak artikel tentang Double Slit Experiment for Space Magazine. Inilah diskusi forum tentang percobaan celah ganda buatan sendiri, dan inilah artikel tentang dualitas gelombang-partikel.
Jika Anda ingin info lebih lanjut tentang percobaan celah ganda, lihat artikel ini dari Physorg.com dan Space.com.
Kami juga merekam seluruh episode Pelajaran Astronomi tentang Mekanika Kuantum. Dengarkan di sini, Episode 138: Mekanika Kuantum.
