Lys kan både være bølger og partikler samtidig

Eksisterer lys i partikel- eller bølgeform? Dette fundamentale spørgsmål har generet forskere i årtier, fordi lyset umiddelbart virker til at være begge dele.

Indtil nu har eksperimenterne dog kun kunnet påvise, at lyset opførte sig enten som en partikel eller som en bølge – aldrig som begge dele på én gang.

Men nu er det lykkedes: Med en ny type eksperiment har forskere fra Bristol University i England for første gang afsløret, at lys både kan opføre sig som en bølge og som en partikel på samme tid. Det skriver LiveScience.

Denne opdagelse lægger en helt ny dimension til vores hidtidige opfattelse af lysets sande natur og kan hjælpe os med at blive klogere på kvanteverdenen i øvrigt.

Se video og illustration af lysets dobbelte natur på Videnskab.dk

Debatten går helt tilbage til Isaac Newtons tid. Han mente, at lyset bestod af partikler.

James Clerk Maxwell fremlagde til gengæld sin teori om elektromagnetisme, hvilket forenede kræfterne bag elektricitet og magnetisme og afhang af en model, hvori lyset var en bølge.

I 1905 forklarede Albert Einstein den fotoelektriske effekt ud fra ideen om, at lyset var lavet af partikler kaldet fotoner – denne opdagelse vandt han Nobelprisen i fysik for.

Læs også på Videnskab.dk: Dansk top-forsker vil pakke lyset ned i sin kuffert

Afhængigt af, hvilken type eksperiment man bruger, vil lys, og alle andre partikler, opføre sig enten som en partikel eller som en bølge.

Nu, for første gang, har forskere udarbejdet en ny form for måleapparat, som både kan måle bølge- og partikelopførsel på samme tid. Apparatet bygger på en underlig kvanteeffekt ved navn ’ikke-lokalitet’, som dybest set betyder, at et partikel kan eksistere to steder på én gang.

»Måleapparatet opfangede stærk ikke-lokalitet, hvilket bekræftede, at fotonet opførte sig både som en bølge og som en partikel i vores eksperiment,« udtaler fysikeren Alberto Peruzzo fra Bristol Universitet, England, i en pressemeddelelse.

Han er hovedforfatter på det nye studie, som er udkommet i det anerkendte tidsskrift Science.

Læs mere og se video og illustration på Videnskab.dk.