kaksireikäkokeessa

Kaksireikäkoe on kvanttimekaniikassa käytetty kokeellinen menetelmä, joka demonstroi hiukkasten aalto-hiukkasdualismin perusperiaatteita. Se tunnetaan myös nimellä kaksoisrakokoe tai kaksoisaukkoilmiö. Kokeen perusidea on lähettää yksittäisiä hiukkasia, kuten elektroneja tai fotoneja, kohti seinämää, jossa on kaksi pientä vierekkäistä rakoa. Kokeen tarkoituksena on havaita, miten nämä hiukkaset käyttäytyvät ja mihin ne päätyvät havaintoseinämälle rakojen takana.

Kun kokeessa käytetään aaltomaisia ilmiöitä, kuten valoa, havaintoseinämälle muodostuu interferenssikuvio. Tämä kuvio koostuu kirkkaista ja tummista raidoista, jotka osoittavat, että aalto on jakautunut kahteen osaan raoissa ja sitten yhdistynyt uudelleen interferoiden. Interferenssikuvio on tyypillinen aaltojen käyttäytymiselle.

Yllättävää kyllä, kaksireikäkoe tuottaa interferenssikuvion myös silloin, kun hiukkasia lähetetään yksi kerrallaan. Tämä viittaa siihen, että jopa yksittäinen hiukkanen käyttäytyy kuin aalto kulkiessaan rakojen läpi, ja se interferoi itsensä kanssa. Kuitenkin, jos kokeessa yritetään havaita, kumman raon läpi yksittäinen hiukkanen kulkee, interferenssikuvio katoaa, ja havaintoseinämälle muodostuu kaksi "sumeaa" raitaa, ikään kuin hiukkaset olisivat klassisia objekteja, jotka kulkevat jommankumman raon kautta. Tämä havainto on keskeinen kvanttimekaniikan mittausongelman ja aaltofunktion romahtamisen ymmärtämisessä. Kaksireikäkoe on ollut merkittävässä roolissa kvanttimekaniikan kehityksessä ja se on edelleen inspiraation lähde sekä fysiikan opiskelijoille että tutkijoille.