Lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà vật lý người Pháp Louis de Broglie vào năm 1924 và được mở rộng bởi Erwin Schrödinger hai năm sau đó, lưỡng tính hạt sóng phát biểu rằng tất cả các vật thể có kích thước lượng tử, và do đó tất cả vật chất, tồn tại dưới dạng cả hạt và sóng cùng một lúc.

Phương trình nổi tiếng của Schrödinger thường được các nhà vật lý giải thích là phát biểu rằng các nguyên tử tồn tại dưới dạng các gói xác suất giống như sóng trong không gian, sau đó được thu gọn thành các hạt rời rạc khi quan sát. Mặc dù phản trực giác một cách khó hiểu, tính chất kỳ lạ này của thế giới lượng tử đã được chứng kiến trong nhiều thí nghiệm.

Với các nguyên tử được làm mát và giới hạn, các nhà nghiên cứu định kỳ tắt và bật mạng quang học – mở rộng các nguyên tử từ trạng thái gần hạt bị giới hạn sang trạng thái giống như sóng, và sau đó quay trở lại.

Một máy ảnh kính hiển vi đã ghi lại ánh sáng phát ra khi các nguyên tử lớn lên và co lại giữa mỗi trạng thái, xây dựng một bức tranh về các chấm hạt sắc nét trong các vết bẩn giống như sóng đã chứng minh hoàn hảo phương trình Schrödinger.

Các nhà khoa học cho biết hình ảnh này chỉ là một minh chứng đơn giản. Bước tiếp theo của họ sẽ là sử dụng nó để nghiên cứu các hệ thống các nguyên tử tương tác mạnh ít được hiểu rõ.

“Nghiên cứu các hệ thống như vậy có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về các trạng thái kỳ lạ của vật chất, chẳng hạn như những trạng thái được tìm thấy trong lõi của các ngôi sao neutron cực kỳ dày đặc, hoặc plasma quark-gluon được cho là đã tồn tại ngay sau Vụ nổ lớn“, Yefsah nói.

Theo: Stunning image shows atoms transforming into quantum waves — just as Schrödinger predicted | Live Science