Natuurkundigen hebben voor het eerst het ‘dubbele spleet-experiment’ zoals beschreven door fysicus Richard Feynman uitgevoerd. Opvallend, want toen Feynman het experiment beschreef, vermeldde hij nog expliciet dat hij de uitvoering onmogelijk achtte.

Na drie jaar onderzoek wist een Amerikaans-Canadees team het volgende gedachte-experiment uit 1965 op de letter uit te voeren. Vuur een bundel elektronen af op een zeer smalle spleet en op twee spleten naast elkaar. Registreer in beide gevallen het patroon dat aan de andere kant ontstaat. Bij twee open spleten zullen de bundels elektronen elkaar uitdoven, waardoor een stippenpatroon ontstaat. Voor een extra uitdaging kun je de elektronen ook een voor een afvuren. Hoewel er dan geen directe interactie tussen elektronen plaatsvindt, zie je nog steeds een stippenpatroon.

Feynman haalde dit gedachte-experiment graag aan om de principes van quantumfysica te demonstreren, maar raadde af om het experiment in het echt uit te voeren omdat ‘de apparatuur op een onmogelijk kleine schaal gebouwd zou moeten worden.’

Waarom anders nadenken over tijd kan helpen de natuurkunde te verenigen
LEES OOK
Waarom anders nadenken over tijd kan helpen de natuurkunde te verenigen

De onderzoekers, die geen boodschap aan deze waarschuwing hadden, maakten spleten met een breedte van 62 nanometer, ongeveer zestienhonderd keer dunner dan een haar. Een delicaat schuifje maakt het mogelijk om geen, een of beide spleten af te sluiten. Als beide spleten geopend zijn, ontstaat achter de spleten inderdaad een interferentiepatroon. De elektronenbundels die uit de twee spleten komen bestaan uit losse elektronen, maar gedragen zich als golven die elkaar uitdoven en versterken op verschillende plekken. Vervolgens schroefden de onderzoekers de intensiteit van de elektronenbundel omlaag tot één elektron per keer werd afgevuurd. Zoals onderstaand filmpje aantoont, vindt ook dan uitdoving en versterking plaats.

 

Het experiment heeft niet tot nieuwe inzichten geleid. Eerdere experimenten die het schaalprobleem omzeilden werkten in principe hetzelfde. Tot nu toe was echter niemand erin geslaagd om de microscopische spleten afzonderlijk af te sluiten. De onderzoekers publiceren over hun prestatie in het maartnummer van New Journal of Physics.