In corde quantitatis mechanicae

Richard Feynman, unus e maximis physicis saeculi XX, disseruit clavis ad intelligendas quantum mechanicas "experimentum duplex". Hoc experimentum simplex rationis, quod hodie deducitur, miris inventis cedere pergit. Ostendunt quam sensui communi repugnare quantum mechanica sit, quae tandem ad praecipuissimas quinquaginta annorum inventiones perduxit.

Primum experimentum bilinguis deduxit. Thomas Young (I) in Anglia primo saeculo XIX.

Iuvenum experimentum

Experimentum autem demonstrabatur quod lumen est naturae fluctui, et non naturae corpuscularis, ut prius dictum est. Isaaci Newtoni. Iuvenis mox demonstratum est quod lux obedit interventu - phaenomenon quod maxime proprium est (respectum genus fluctuum et medium in quo propagatur). Hodie, quantum mechanici has duas opiniones logice contradictorias conciliant.

Revocamus essentiam experimenti duplicis incisi. Fluctus, ut solet, dico in superficie aquae, quae circum locum ubi calculus iactus est, concentrabiliter diffunditur. 

A cristis continuis et canalibus a puncto perturbationis oritur fluctus, firma inter cristas, quae necem appellatur. Impedimentum collocari potest in via fluctuum, exempli gratia, in forma tabulae duabus foraminibus angustis sectis, per quas aqua libere fluere potest. Lapillus iacens in aquam, sistit in maceria fluctus, sed non ex toto. Duae novae undae concentricis (2) nunc ad alteram partem partitionis ex utraque foramina propagatur. Inter se superimponuntur, vel, ut dicimus, inter se impediunt, notam in superficie formant formam. In locis autem, ubi crista unius fluctus alteri crista occurrit, tumor exasperatur, et ubi concava vallem incurrit, depressio profunditur.

2. Invasio fluctuum e duobus foraminibus emergentibus.

In experimento Young, lux unius-coloris e puncto emissae transit per diaphragma opacum cum duabus superciliis et post illas ferit velum (hodie mallemus uti lumine laseris et CCD). Impedimentum imaginis levis undae observatur in velo in forma seriei alternae lucis et livore fusco (3). Hoc eventum confirmavit opinionem lucem fluctum esse, antequam inventa in primis XNUMXs ostendebant lucem esse etiam undam. photon fluxu particulae leves quae nullam habent requiem massam. Postea evenit ut arcanum undam particulam dualitatemprimus in lucem repertus applicat etiam de aliis particulis massa praeditis. Mox fundamentum factus est novae descriptionis quantitatis mechanicae mundi.

3. Visio experimentorum Young's

Particulae etiam intermixti sunt

Anno 1961, Klaus Jonsson ab Universitate Tübingen demonstravit impedimentum particularum massivorum - electrons microscopii utentis. Decem annis post, tres physici Italici ex Bononia Universitate simile experimentum fecerunt unum electronic impedimentum (utens, ut dicitur biprismus loco duplicis fissurae). Intensionem trabis electronici adeo vilem redegerunt ut electrons unum post alterum, unum post alterum per biprismum transierit. Haec electronica in screen fluorescenti descripti sunt.

Initio electronici calles passim per velum distributi sunt, sed supra tempus distinctum impedimenti imaginem laciniis immiscebant. Impossibile videtur quod duo electrons diversis temporibus per superiora transeuntes inter se impedire possent. Ideo oportet confiteri unum electronica intermiscetur ipsum! Sed tunc electronico simul transire debet.

Temptare potest videre foramen per quod electronica actu transivit. Postea videbimus quomodo talem observationem sine motu electronico turbante faciamus. Evenit ut si notitias de electronicis acceperis, impedimentum ... evanescet! Notitia "quomodo" impedimentum destruit. Hoc significat quod praesentia animadversoris conscii cursum processus physici afficit?

Priusquam de experimentorum duplicum rimarum eventibus mirabiliora disseramus, circa magnitudinum objectorum impedimentorum digressionem parvam faciam. Quantum interventus molis objectorum primum pro electrons, deinde pro particulis mole crescentibus detectum est: neutrons, protons, atomos, postremo pro magnis moleculis chemicis.

Anno 2011 , recordum quantitatis rei fractum est , in quo phaenomenon quantae impedimenti demonstratum est . Experimentum peractum est in universitate Viennensi a discipulo doctorali temporis. Sandra Eibenberger et sociorum eius. Moleculum organicum complexum continens circiter 5 protona, 5 milia neutronium et 5 milia electronum ad experimentum cum duobus ruptis electa! In complexissimo experimento, quantum intercessio ingentis moleculi observata est.

Hoc confirmavit opinionem Leges Mechanicae quantitatis non solum particulis elementariis, sed etiam omni objecto materiali obtemperant. Tanto, quo magis implicatur obiectum, eo magis cum ambitu intercedit, quod subtilia eius proprietates quantas violat et effectus impedimentum destruit..

Quantum implicatio et polarizatio lucis

Maxime admirandus eventus experimentorum duplices oriundus est utendo speciali methodo photon sequendi, quae eius motum nullo modo perturbavit. Haec methodus una phaenomenis quantis mirabiles utitur, sic dicta quantum implicatio. Hoc phaenomenon in 30s ab uno praecipuorum quantum mechanicorum creatorum animadversum est; Erwin Schrödinger.

Incredulus Einstein (vide etiam 🙂 eos actionem e longinquo tenuem appellavit. Attamen post medium tantum saeculum significatio huius effectus effecta est et hodie physicis subiectus est peculiaris studii.

Quid hoc fere? Si duae particulae, quae aliquo puncto temporis inter se propinquae sunt, tam vehementer inter se inter se cohaerent ut quandam "geminam relationem" formant, perseveret relatio etiam cum particulae centum chiliometrorum distantes sunt. Tum particulae se habent ut una ratio. Hoc significat, cum in una particula actionem facimus, statim aliam particulam attingere. Hoc tamen modo notitias per spatium transmittere sine tempore non possumus.

Photon est particula massae - pars elementaris lucis, quae unda electromagnetica est. Post transitum per laminam crystalli correspondentis (polarizer vocatam), lux fit lineariter polarizata, i.e. vector campi electrici undae electromagneticae in quodam plano oscillat. Rursus, lumen linearly polarizatum transeundo per laminam cuiusdam crassitudinis ex alio cristallo (plate quadrante sic dicto) converti potest in lucem circularem polarizatam, in qua vector electricus in helico movetur. clockwise vel counterclockwise) directio motus per propagationem undam. Ideoque de photonis polarizatis linearibus vel circulariter loqui potest.

Experimenta perplexe photons

4a. Crystallus non lineari BBO photon ab argone laser emissus in duos photons implicatos cum dimidia energia et perpendicularis polarizationis mutuo vertit. Hae photons in diversa dispergunt et ab detectoribus D1 et D2 notantur, connexum fortuito LK, diaphragma cum duobus fuperius in tramite unius photons ponitur. Cum uterque detectores subcriptio paene simultaneus utriusque photons adventus, signum in memoria de fabrica repositum est, et detector D2 vestigia fuperius parallela. Numerus photonorum secundum situm detectoris D2, sic exposita, in arca ostenditur, maxima et minima ostendens impedimentum significans.

Anno 2001, coetus physicorum Brasiliensium in Belo Horizonte fiebat sub ductu Stephanus Walborn insolitum experimentum. Auctores eius proprietatibus cristallini (abbreviatus ut BBO) usi sunt, qui quandam partem photons ab argone laser in duas photonas cum dimidia industria emissas convertit. Hae duae photons inter se implicatae sunt; cum alter eorum habet, exempli gratia polarizationem horizontalem, alter polarizationem verticalem habet. Hae photons in duas diversas directiones moventur et in experimento descripto varias partes agunt.

Una photons dicturi sumus imperiumdirecte ad photon detectoris D1 (4a). Detector nuntiat adventum suum mittendo signum electricum in fabrica vocata technica. LK Impedimentum experimentum peragetur in secundo photon; appellabimus illum Signum photon. Duplex est rimulae in via, quam detector secundus photon D2, paulo longius a fonte photon quam detector D1. Hic detector potest salire in relatione ad dualem socors quotiescumque signum congruum e contra ictus recipit. Cum detector D1 tabulam photographicam describit, signum ei accidit occurro. Si in momento detector D2 etiam photon describat et signum ad metrum mittit, tunc ex implicatis photons cognoscet, et hoc factum in memoria machinis repositum erit. Haec ratio excludit adnotationem photographicas temere intrantes detector.

Implicata photons perseverare in CD secundis. Post hoc tempus, detector D400 ab 2 mm respectu positionis fuperius tollitur, et numeratio photons implicatorum aliam 1 secundis sumit. Tum detector iterum 400 mm movetur et processus pluries repetitur. Evenit ut distributio numerorum photonorum hoc modo pendens a positione detectoris D1 proprietatem habeat maximam et minimam debitam luci ac tenebris et impedimento laciniis in experimento Iuvenis (2a).

Invenimus iterum quod singula photons per duplex foramen impedit se.

Quid?

Proximum in experimento erat foramen per quod particulare photon sine motu sui perturbando transivit. Properties hic usus est quartam undam laminam. Quarta bractea unda ante quamlibet rimam posita est, quarum una in polaritatem linearem incidentis photon ad horologiam circularem mutata est, altera ad polarizationem orbicularis sinistra manu (4b). Comprobatum est genus photon polarizationis numerum photons computatorum non afficere. Nunc, determinando rotationem photon polarizationis cum fuperius transierit, indicari potest per quemnam eorum photon praeterierit. Sciens "in utram partem" impedimentum destruit.

4b. Ponendo quadrantem laminis (rectangula obumbrata) ante fuperius, "qua via" notitia haberi potest et impedimentum imaginis evanescet.

4c. Ponens in fronte detectoris D1 convenienter ordinatur polarizer P "qua via" informationes delet et impedimentum restituit.

In facto, postquam recta collocatio laminarum quadrantium ante fuperius, praevia comitum distributio observata, indicativa impedimenti, evanescit. Mirum sane, quod sine participatione conscii observatoris id fieri potest, quis congruas mensuras facere possit! Sola collocatio laminarum quadrantium undarum effectum impedimenti causat.. Quomodo igitur photon scit quod, insertis lamellis, lacunam per quam transivit determinare possumus?

Sed hoc non est finis nisl. Nunc signum photon impedimentum restituere possumus quin directe afficiat. Ad hoc, in semita moderaminis photon detectoris D1 attingens, polarizer pone, ut lumen transmittat cum polarizatione quae est complexionis polarizationum utriusque photons impeditarum (4c). Hoc statim signo photon verticitatem mutat. Nunc iam certo non potest determinare quid sit polarizatio photon incidenti in fuperius, et per quam rumpitur photon transiit. In hoc casu interventus restituitur!

Deletionem dele moratus notitia

Experimenta supra scripta ita facta sunt ut imperium photon ab detectore D1 relatus sit antequam signum photon ad detectorem D2. Rasura "quomodo" informatio fiebat mutando polaritatem imperii photon antequam signum photon detectorem D2. Tunc existimare potest photon moderantem iam suum "geminum" quid faciendum esse narraverit: intervenire necne.

Nunc experimentum ita temperamus ut imperium photon detectorem D1 percusserit postquam signum photon ad detectorem D2 relatus est. Ad hoc faciendum, detector D1 move a fonte photon. Impedimentum exemplar idem spectat quod prius. Nunc locum quadrantem laminae ante fuperius determinare utram viam photon ceperit. Impedimentum exemplar evanescit. Deinde, "qua via" informationes delemus, ponendo congruenter ordinatum polarizer ante detectorem D1. Impedimentum iterum apparet exemplum! Ratura tamen facta est postquam signum photon a detectore D2 relatus est. Quomodo hoc fieri potest? In photon debebat scire verticitatem mutationem antequam aliqua informationes de eo attingere posset.

5. Experimenta cum trabe laser.

Naturalis rerum series hic invertitur; effectus causam praecedit! Hic eventus principium causalitatis in re circa nos labefactat. Vel fortasse tempus non refert cum particulis implicatis adveniens? Quantum implicatio violat principium localis in physicis classicis, secundum quod res affici non potest nisi statim eius ambitu.

Ab experimento Brasiliensi multa similia experimenta facta sunt, quae eventus hic allatos plene confirmant. In fine, lector in inopinato harum phaenomenorum mysterio clare explicabit. Donec id efficitur neque. Logica quantum mechanica differt a logica mundi quotidie videmus. Hoc nobis humiliter accipiendum est ac laetandum quod leges quanti- lis mechanicae accurate describuntur phaenomena in microcosmo occurrentia, quae utiliter in technicis technicis magis magisque utuntur.