Cedule, která nedávala smysl
V parkovacím domě Loyola University Chicago visela cedule, kolem které denně projdou desítky lidí, aniž by jí věnovali druhý pohled. Stálo na ní, že řidič má při odjezdu z parkovacího domu použít oba výjezdy. Jenže jedno auto přece nemůže vyjet dvěma branami najednou.
Většina lidí by to přešla jako obyčejnou neohrabanou formulaci. Fyzikové z katedry na stejné univerzitě v ní ale uviděli něco jiného: návod na experiment, jaký se jinak dělá s elektrony a fotony v laboratořích za miliony korun.
Co mají auta společného s elektrony?
Jak může obyčejné auto projíždějící bránou souviset s pokusy, které se odehrávají v zařízeních citlivých na jednotlivé částice? Na jedné straně stojí hmotný svět aut a lidí, na druhé neviditelný svět elektronů a fotonů, kde platí úplně jiná pravidla. Odpověď na otázku, jestli mezi těmito dvěma světy přece jen vede most, se skrývá v jednom z nejslavnějších pokusů v dějinách fyziky.
Experiment, který rozhodl, co je vlastně světlo
V roce 1810 pustil Thomas Young světlo přes dvě úzké štěrbiny vedle sebe. Na stínítku za nimi nevznikly dvě ostré čáry, jak by čekal, kdyby bylo světlo proudem drobných kuliček, ale pruhovaný vzor světlých a tmavých pásů. Je to podobné jako na hladině rybníka, když vedle sebe dopadnou dva kameny: vlny se potkají a na některých místech se zesílí, jinde se vyruší. Young tím ukázal, že světlo se chová jako vlna.
Všechno je trochu vlna
O více než sto let později přišel fyzik Louis de Broglie s myšlenkou, která věc otočila naruby: pokud se vlna umí chovat jako částice, mohla by se i částice chovat jako vlna. Platí to podle něj pro veškerou hmotu, tedy i pro elektrony. Pozdější pokusy mu daly za pravdu, dvouštěrbinový experiment zopakovaný s elektrony vytvořil stejný pruhovaný vzor jako kdysi Youngovo světlo.
Teoreticky má vlnovou povahu úplně všechno, co existuje, včetně aut. Jenže čím těžší objekt, tím kratší a neměřitelnější je jeho vlnová délka. U auta je tak nepředstavitelně malá, že ji žádný přístroj nikdy nezachytí.
Chicagská interpretace
Přesně na tomhle faktu postavili fyzikové z Loyoly svůj žert. Text nazvaný „Dvouštěrbinový garážový experiment“ napsal R. R. Bukrey z katedry fyziky Loyola University Chicago a s kamennou tváří v něm tvrdí, že proud aut projíždějících výjezdovými pruhy parkovacího domu prokazatelně vykazuje vlnově-částicovou dualitu.
Logika je prostá: cedule přece nařizuje použít oba výjezdy najednou, takže se podle textu auto na okamžik rozdělí jako vlna do obou pruhů a teprve za bránou se znovu „zhroutí“ zpátky do podoby celého, netknutého auta, tedy částice. Je to parodie na Kodaňskou interpretaci kvantové mechaniky, slavnou teorii o tom, že částice existuje v neurčitém stavu, dokud ji někdo nezměří. Autoři svůj nápad pojmenovali „Chicagská interpretace“, s dovětkem „Interpretace daleko od Kodaně“, protože Chicago od Kodaně dělí pořádný kus Atlantiku. Celé je to napsané seriózním vědeckým jazykem, jen aplikovaným na situaci, která s kvantovou fyzikou nemá nic společného.
Odkud se vtip vzal a jak se vrátil
Text vyšel 1. listopadu 2001 v časopise Annals of Improbable Research, který se věnuje vědeckému humoru a stojí za ním stejní lidé jako za Ig Nobelovými cenami. 12. dubna 2012 ho znovu vytáhl na světlo web Neatorama, čímž se dostal k dalšímu kolu čtenářů o víc než deset let později. Takové časopisy existují proto, že humor na vlastní účet baví i samotné vědce, vtip napsaný dokonalou odbornou terminologií je pro ně svým způsobem pocta oboru, ne jeho zesměšnění.
Proč to reálně nefunguje
Je potřeba říct to jasně: žádná auta nikdo neměřil, žádný experiment se nekonal a žádná data neexistují. Celé je to myšlenkové cvičení postavené na dvojsmyslu jedné cedule. Vlnovou povahu se totiž nikdy nepodařilo prokázat u ničeho tak velkého, jako je auto, baseballový míček nebo kulka. Podle de Broglieho vzorce má makroskopický objekt vlnovou délku o tolik řádů menší než atom, že o žádné pozorovatelné interferenci nemůže být řeč. I vtip napsaný dokonalým vědeckým jazykem zůstává vtipem, pokud za ním nestojí žádné měření.
Malíř, co se stal tichým spoluautorem
Nejvtipnější na celé historce možná je, že člověk, který cedul kdysi namaloval, o svém podílu na fyzikálním žertu nejspíš nikdy nevěděl. Jméno v textu nedostal, spoluautorství parodické studie taky ne, ačkoliv bez jeho neohrabané formulace by žádný vtip nevznikl. Autoři to sami přiznávají s poukazem, že malíř taky nezmínil žádné fyziky na své ceduli. Nejlepší vědecké vtipy se někdy neschovávají v laboratoři, ale visí na zdi parkovacího domu, kolem které denně projde kdokoliv, aniž by si toho všiml.