עזבו כדור — והוא ייפול. עם אטום אפשר לעשות משהו מוזר הרבה יותר: להכין אותו כך שינוע בשני מסלולים בו־זמנית. זה בדיוק מה שעשו פיזיקאים בישראל. חלק אחד של הגל הקוונטי נשאר במקום, ולחלק השני נתנו ליפול בחופשיות. אחר כך חיברו ביניהם ובדקו איזה סימן השאירה הנפילה.
המחקר הבינלאומי, שבו השתתף גם חתן פרס נובל רוג'ר פנרוז, פורסם ב־2 בספטמבר 2026 בכתב העת Science Advances.
אטום אחד, שני מסלולים
במעבדה באוניברסיטת בן־גוריון בנגב קיררו ענן של אטומי רובידיום כמעט עד לאפס המוחלט. בטמפרטורות האלה אפשר לשלוט בהתנהגות הקוונטית שלהם בדיוק רב.
האטום מתנהג כאן גם כגל. אפשר לפצל את הגל לשני חלקים, בלי לחתוך את האטום לשניים. זהו מצב של סופרפוזיציה קוונטית: שני המסלולים מתקיימים בו־זמנית.
בעזרת שדה מגנטי החזיקו החוקרים חלק אחד של הגל במקום. לחלק השני נתנו דחיפה קטנה כלפי מעלה, ואז הוא נע בהשפעת הכבידה, כמו כדור שנזרק לאוויר.
כשחיברו מחדש את שני החלקים, הם הגבירו או החלישו זה את זה. זה מזכיר גלים במים: שני שיאים שנפגשים יוצרים גל גבוה יותר, ואילו שיא ושפל יכולים לבטל זה את זה. כך מדדו החוקרים את ההיסט בין התנודות של שני חלקי הגל. בשפה המדעית קוראים לזה הפרש מופע קוונטי.
Or Dobkowski
ומה הקשר לאיינשטיין?
אחד הרעיונות המרכזיים של איינשטיין אומר שאדם בתוך מעלית בנפילה חופשית ירגיש חסר משקל. כל מה שסביבו נופל יחד איתו, ולכן בסביבתו הקרובה הכבידה כאילו נעלמת.
אבל איך הרעיון הזה עובד כשעצם יכול לנוע בשני מסלולים בבת אחת? החישובים חזו שינוי מסוים במופע. תוצאות הניסוי התאימו לתחזית הזאת.
החידוש הוא המדידה הישירה של המופע הקוונטי המסוים הזה בנפילה חופשית. את השפעת הכבידה על חלקיקים קוונטיים מדדו גם בעבר.
הניסוי עדיין לא מספק תיאוריה אחת שמסבירה גם אטומים וגם כבידה. הוא גם לא מוכיח שהכבידה עצמה קוונטית. אבל הוא נותן לחוקרים דרך לשאול את הטבע שאלות קשות יותר.
השאלה הבאה היא אם אפשר לעשות דבר דומה עם עצמים כבדים הרבה יותר, למשל יהלומים זעירים בגודל ננומטרי. לפי הודעת אוניברסיטת אוקספורד, עבודה כזאת כבר מתנהלת בקבוצה בבן־גוריון. שם יהיה מסקרן במיוחד לראות אם האפשרות המוזרה לנוע בשני מסלולים תישמר גם כשהעצם הקוונטי יתקרב קצת יותר לעולם המוכר לנו.
קראו גם
לרובוט הזה אין מנוע: הוא שוחה בעזרת שריר של צפרדע
שריר חי, קרן תת־אדומה וסנפירים שקופים: חוקרים בנו רובוט שנראה כמו פרדוקס הנדסי.
הפרווה התכהתה והזיכרון השתפר: מה קיבלו העכברות המבוגרות?
תוסף שהופק מאצטלנים שיפר בתוך חודשיים את ביצועי העכברות במבחני זיכרון ושינה את פרוותן. מה מצא הניסוי — ומה הוא…
עדה יונת הלכה לעולמה: על מה זכתה הישראלית בפרס נובל
25 אלף ניסיונות, מבנה הריבוזום והבנה חדשה של אנטיביוטיקה: כך שינתה עדה יונת את המדע וזכתה בפרס נובל.