Një zbulim historik sapo është bërë në botën e fizikës kuantike. Për herë të parë, studiuesit kanë arritur të kapin imazhe të atomeve individuale që lundrojnë lirshëm dhe ndërveprojnë në hapësirë. Një arritje teknologjike që, pothuajse një shekull më vonë, konfirmon disa nga parashikimet më themelore të mekanikës kuantike.
Të vëzhgosh një atom të izoluar është pak a shumë si të përpiqesh të fotografosh një pikë mjegulle që lëviz në një natë të errët: është tepër e vogël, e paqëndrueshme dhe jashtëzakonisht e brishtë. Megjithatë, falë një teknike lazeri me një saktësi të pashembullt, një ekip nga MIT i udhëhequr nga fizikani Martin Zwierlein e ka bërë të pamundurën. “Jemi në gjendje të shohim atomet individuale dhe çfarë bëjnë ato në marrëdhënie me njëra-tjetrën. Është madhështore”, shprehet entuziast Zwierlein në një komunikatë zyrtare për shtyp.
Eksperimenti fillon me krijimin e një reje ultra-të ftohtë me atome natriumi. Duke ulur temperaturën në një fraksion të një shkalle mbi zeron absolute, studiuesit ngadalësojnë ndjeshëm lëvizjen e grimcave. Këto kushte ekstreme zbulojnë natyrën e tyre kuantike: atomet nuk sillen më si toptha klasikë, por bëhen… valë. Për t’i kapur vizualisht, studiuesit projektojnë një matricë drite lazer – një “kurth optik” – përmes resë. Kjo fushë drite vepron si një pëlhurë e padukshme që i imobilizon përkohësisht atomet. Një lazer i dytë, me ndriçim florescent, i ndriçon ato, duke zbuluar pozicionin e tyre të saktë. Rezultati: një imazh i saktë i atomeve “të lirë”, që lundrojnë në hapësirë, si kurrë më parë.
Grimcat e vëzhguara në këtë eksperiment i përkasin një familjeje të quajtur bozonë. Veçantia e tyre? Ndryshe nga grimcat e tjera që e shmangin njëra-tjetrën, bozonët preferojnë të bashkohen dhe të ndajnë të njëjtin gjendje kuantike. Më pas ata mund të sillen kolektivisht si një valë e vetme – një fenomen i parashikuar nga fizikani francez Louis de Broglie që në vitin 1924. Imazhet e kapura tregojnë pikërisht këtë sjellje valore. Një konfirmim spektakolar i modelit kuantik, i cili deri më tani mbështetej kryesisht në inferenca indirekte. Por ekipi nuk u ndal këtu. Ata vëzhguan edhe fermionë, siç janë atomet e litiumit. Këto, përkundrazi, kanë tendencën të shmangin njëra-tjetrën, të ruajnë distancën. Ky është një lloj sjelljeje krejtësisht i ndryshëm, gjithashtu i parashikuar nga mekanika kuantike dhe tani i kapur vizualisht.
Kjo arritje, e publikuar në *Physical Review Letters*, bazohet në një teknologji të re të quajtur mikroskopia me rezolucion atomik. Ajo jo vetëm që lejon vizualizimin e grimcave individuale, por gjithashtu na lejon të ndjekim se si ato ndërveprojnë në kohë dhe hapësirë. Një revolucion për kërkimin themelor. Duke përdorur këtë metodë, studiuesit shpresojnë tani të eksplorojnë fenomene edhe më ekzotike, si efekti Hall kuantik – një sjellje kolektive e elektroneve në një fushë magnetike të fortë, në kufi mes materies dhe topologjisë.
**Pse është kaq e rëndësishme kjo arritje?** Sepse më në fund na jep akses të drejtpërdrejtë në “botën kuantike”, atë nivel të realitetit ku rregullat e zakonshme të fizikës rrëzohen. Deri tani, sjellja e grimcave elementare është deduktueshëm kryesisht përmes efekteve makroskopike ose modeleve statistike. Sot kemi një dritare të drejtpërdrejtë drejt këtij universi të çuditshëm. Përtej shokut estetik të të parit të së padukshmes, këto përparime mund të ushqejnë një ditë teknologji të përparuara: kompjuterë kuantikë, sensorë ultra-të ndjeshëm, materiale ekzotike etj.
