Comments 27
эксперимент Геданкена
Кто же не помнит старика Геданкена?
По-русски это называется мысленный эксперимент.
Ох уж этот Геданкен.
Очень в духе настоящих ученых оставить пасхалку для дилетантов вроде меня. Но я пойду почитаю, спасибо. По диагонали напомнило Футурологический конгресс, надеюсь, не разочаруюсь.
С другой стороны, это подается как реальная цитата. А из нее слов не выкинешь, как ни крути.
Апд: тут же сделал вторую ошибку, но постарался исправиться в тексте.
Сколько слов, чтобы сказать что это частица
"На самом деле" это просто и не волна, и не частица, у нас просто нет никакой аналогии в макромире что представить себе такую штуку, вот и все. Лично я представляю себе некое "облачко", которое может проходить через обе щели и интерферировать само с собой, но если за ним устанавливается "наблюдение" (происходит декогеренция с окружающим миром) оно начинает концентрироваться в какой-то своей более определенной точке. При этом, возможно оно еще и во времени так же "размазано", по крайней мере на это намекают так называемые эксперименты квантового ластика с отложенным выбором.
Уже несколько десятков лет ставят точку. Правда журналисты, а не ученые.
Как интересно, интерференция уменьшается. То есть нет бинарного перехода волна/частица.
А это давно известно, вот объяснение от ИИ, сам буду час это формулировать, извините. В кратце, зависит как наблюдать, можно наблюдать "очень тихонько", или как бы "почти и не наблюдать".
«Мгновенно» или «плавно» исчезает интерференция?
Этот вопрос связан с квантовой декогеренцией — процессом, при котором квантовая суперпозиция разрушается из‑за взаимодействия с окружением.
Если детектор «узнает» щель (например, через рассеяние фотонов на фуллерене), интерференция пропадает практически мгновенно, так как информация о пути становится доступна окружению.
Но если воздействие слабое, можно наблюдать плавный переход от интерференции к классической картине. Например:
Если использовать очень слабые фотоны для измерения (которые лишь немного взаимодействуют с фуллереном), интерференция может постепенно ухудшаться, а не исчезать сразу.
В экспериментах с частичной декогеренцией (например, при добавлении газа в установку) интерференция «размывается» по мере увеличения числа столкновений.
Почему так происходит?
Любое измерение, которое различает пути (через какую щель прошёл фуллерен), вносит фазовую неопределенность в квантовую суперпозицию.
Сильное измерение (например, яркий свет) сразу разрушает интерференцию.
Слабое измерение может лишь частично «испортить» картину, создавая промежуточный режим.
Вывод
В стандартном эксперименте с чётким измерением щели интерференция исчезает мгновенно. Но если воздействие на систему постепенное (например, слабая среда декогеренции), переход может быть плавным.
Этот эффект демонстрирует, что граница между квантовым и классическим поведением зависит от степени изоляции системы от внешних взаимодействий.
Про слабые измерения я знал, но не знал что они плавно меняют состояние, считал что вероятностно - могут поменять или не поменять.
А по интерференции вы и не поймёте, плавно или вероятностно. Картина же складывается из большого числа точек, и для каждой конкретной точки невозможно выяснить, какая у неё была вероятностная амплитуда до выполнения измерения. Условно говоря, если на входе 50% частиц с одним состоянием и 50% с другим, они на выходе дадут точно такую же картину, как 100% частиц, находящихся в квантовой суперпозиции этих двух состояний.
Не понял вот это утверждение "А по интерференции вы и не поймёте, плавно или вероятностно." Чем ярче картинка, тем "слабее" было измерение. Интерференция по дефолту статистическая, на уровне отдельно частицы процесс называется рассеянием.
Вторая часть верна, только для ортогональный состояний. В общем случае это не так. Интерфереционный паттерн в первом случае будет
Imix(x)=0.5(∣ψA(x)∣^2+∣ψB(x)∣^2)
Во втором
Icoh(x)=∣ψ(x)∣2=0.5(∣ψA(x)∣^2+∣ψB(x)∣^2+2real(ψA(x)ψB(x)))
Разница вот во втором члене.
В данном случае неважно, как ведут себя слабые измерения на самом деле. Я отвечал на конкретный вопрос о гипотетическом их поведении, и пояснил, что по одной только картине интерференции невозможно отличить, ломают ли слабые измерения запутанность "плавно" или "полностью, но с вероятностью". По сути я пытался объяснить без технических терминов, что измерением невозможно отличить суперпозицию от смешанного состояния.
прикол со слабым измерением, что оно как бы измеряет только часть состояния частицы, а не полностью, поэтому только часть волновой функции изменяется. А остаток интерферирует.
Так я не понял, играет Бог в кости или все-таки нет?
профессор физики имени Джона Д. Макартура
Забавная опечаточка😅
Теория волны-пилота. Мы, детерминисты, еще отомстим Бору за Копенгаген! Ишь, точки они ставят
Двухщелевой эксперимент можно объяснить с учётом физического вакуума, в котором летит частица - фотон или электрон. Фотон создаёт вокруг себя волны, в которых чередуются минимумы и максимумы плотности энергии вакуума. Фотон проходит через одну из щелей, а волны от него - через другую щель. Пройдя сквозь щель, фотон заново "отращивает" новые волны, и они интерферируют с его старыми волнами плотности вакуума. Перед фотоном уже возникает интерференция перепадов плотности вакуума, и его затягивает в ту или в другую область с меньшей плотностью и давлением вакуума, что и проявляется на экране. Если получать информацию (энергию) от фотона при его прохождении через щель, то его частота - частота создаваемой им новой волны в вакууме - меняется, и интерференции, естественно, не будет, и фотон полетит дальше как корпускула в окружении только новых волн.
Не минусуйте)))
То, что описывает человек (хотя местами и не особо корректно), это теория де Бройля — Бома. В общем, это одна из интерпретаций квантовой механики. Там действительно так описываются происходящие процессы. Но, она дополнительно предказывает неравновесные квантомеханические состояния, это когда вероятность нахождения частиц не описывается квадратом волновой функции, которые экспериментально так и не были найдены, что впрочем не говорот о "неверности" теории.
Для равновесный состояний ее экспериментальные предсказания идентичный квантовой механике.
минус убрал своим плюсом)))
Спасибо за поддержку. И за ссылку на теорию де Бройля - Бома. Да, под выражениями "интерференция деструктивна" и "интерференция конструктивна" за щелями барьера можно понимать области вакуума с соответственно большей и меньшей плотностью энергии. Или области с переменной поляризацией вакуума, на которые реагирует частица как носитель электромагнитного поля или электрического заряда и энергии, конвертируемой в массу.
В моём понимании, частицы материи не только снижают внутри и вокруг себя плотность вакуума, что вызывает к ним его равноускоренное движение. Но они ещё и закручивают его по ходу этого движения, создают волны плотности окружающего вакуума. Первым действием материи Бернхард Риман объяснял её гравитационное поле. Вторым её действием Джеймс Максвелл объяснял её электромагнитное поле. По-моему, чтобы описать оба действия одной теорией, нужно лучше представлять физические взаимодействия материи и вакуума.
Недавно узнал, что дуализм проявляют вообще все известные нам частицы, а не только фотоны. И даже достаточно крупные структуры из тысяч атомов, если обеспечить условия. Немного смутило, что тут говорится только о природе света.
Приведу некоторые размышления в качестве концепции. Все говорят о датчиках, экране но никто не заостряет внимание на самих щелях, что они идеальны и с ними корпускулы и волны взаимодействуют как с потенциальным барьером не состоящим из таких же атомов/молекул с теми же свойствами. Быть может, явление на экране должно включать в себя учёт взаимодействия с такими же сущностями, находящимся в самой щели. И вот умозрительно вырисовывается такая картина. Предположим следующий эксперимент
Пусть имеется некоторый столик с демпфированной пружинкой, имеющей определённую резонансную частоту. Если частицы летят с периодом, который существенно больше постоянной времени затухания, то точка удара будет всегда нулевой и это будет "классическая" ситуация.
А если период сопоставим с тем временем затухания (релаксации, коллапса), когда пружинка ещё имеет колебания то картина будет другая, и, самое главное, что точка встречи уже будет иметь некоторое ненулевое значение положения столика
Красными кружками показаны точки встречи частиц со столиком. Используется случайная частотная модуляция периода попадания. Если в момент попадания фиксировать значение функции и построить гистограмму, то получится, что помимо собственно шума генератора рандома будет иметься картина, соответствующая колебаниям, похожая на те самые дифракционные максимумы.
Имитационная модель в Scilab + xCos.
Роль пружины выполняет RLC-контур, удар - аппроксимация дифференцирующего звена k*p/(1+k*p), на входе - ЧМ sin-сигнал со случайной плавной фазой и сравнение с нулём, по событию сравнения выход фиксируется и пишется в рабочую область. График гистограммы histplot. Конечно же это на уровне нумероастрологии, но подобного рода абстракции, говорят о том, что квантовые свойства выведены из допущения бесконечной добротности неких контуров с частотой ν=E/h (даже уширение линий спектров элементов в горелке с магнитом это всё равно высокодобротные системы). Поэтому, чтобы избежать парадокса ЭПР, необходимо конечно же везде использовать квантовые описания, включая саму щель. Как-то так.
Почему не учитывается? Там ж вся суть мысленного эксперимента Эйнштейна в том, что фотон взаимодействует напрямую с экраном. Посмотрите мою статью про ту же самую научную работу, я там описал это подробно https://habr.com/ru/articles/933622/
Комментарий от физика частиц.
Никто никакую точку не ставил, она поставлена десятилеяти назад. Вся Стандартная модель построена на квантовой механике и прекрасно работает.
Главная фишка, что мы, как человечество, теперь технологически можем такое провернуть на уровне отдельный атомов! Квантовее и идеальнее просто не возможно. Ни Эйнштейн, ни Бор, конечно, и подумать о таком не могли)))
Фотонная частица? Это как ноутбучный компьютер))
Я вот тут тоже очень наупоп лонгрид про это написал.
Если кто-то хочет почитать оригинал, то он без пейвола есть на архиве.
В MIT ставят точку в почти вековом споре Эйнштейна и Бора