Клипът е откъс от документалния филм „What the Bleep!?: Down the Rabbit Hole (2006)“
Ето го и него – дядото на цялата квантова странност: опитът на Юнг с два процепа. За да разберем този експеримент, първо трябва да видим поведението на частиците (малки топчици материя). Ако на случаен принцип обстрелваме екрана с малки топченца, на стената отзад ще забележим картина с формата на процепа. А ако добавим втори процеп, очакваме да видим втора лента, подобна на първата. А сега, да пробваме с вълни. Вълните се удрят в процепа, излъчвайки се от него и удряйки стената най-силно в права линия срещу процепа. Светлата ивица показва интензивността. Тя е подобна на тази от топчетата. Но... когато добавим втори процеп... се случва нещо различно. Ако върхът на една вълна срещне основата на друга те взаимно се съкращават. Така на стената отзад се появяват интерференчна картина. Светлите ленти са там, където два върха се засичат и има най-висока интензивност, а където се съкращават - няма нищо. Ta, когато стреляме с неща, тоест материя, по двата процепа... се получава това: две ивици. А при вълните, получаваме интерференчна картина с много ивици. Засега добре. Но нека направим нещата малко по-квантови. Електронът е супер мъничко парченце материя. Нещо като миниатюрно топче. Нека обстреляме процепа със струя електрони. Същото като при топчетата: едничка ивица. Та, ако изстреляме тези малки парченца през два процепа, би трябвало да получим две ивици. КАКВО??! Интерференчна картина! Стреляхме с електрони, малки парченца материя. Но картинката е като при вълните, а не като при топчетата. Как? Как парченца материя създават интерференчна картина, като вълни? В това няма смисъл. Обаче физиците са умни. Помислили си, "Може би малките топчета се отблъскват едно в друго и създават тази картина." Затова решили да стрелят само с по 1 електрон. Така няма начин да се сблъскат един с друг. Но след час от това, се появява същата интерференчна картина. Изводът е неизбежен. Електронът, първоначално частица, се превръща във вълна от възможности, минава и през двата процепа и взаимодейства със себе си за да удари стената като частица. Математически е още по-странно. Минава и през двата процепа, същевременно през нито един от тях. Минава само през единия, минава и само през другия. Всички тези възможности са в суперпозиция една с друга. Но това супер объркало физиците. Затова решили да надникнат и да видят през кой процеп всъщност минава електрона. Сложили измервателен уред при единия процеп за да видят през кой от двата ще мине електрона. Но квантовият свят е далеч по-мистериозен от колкото са си представяли. Когато наблюдавали, електронът имал поведение на топче. И се получила картина от две ивици, а не интерференчна картина с много. Самото измерване, или наблюдение, през кой процеп ще мине, означава, че минава само през единия, а не и през двата. Електронът решил да се държи по различен начин. Все едно че е знаел, че го наблюдават. В този момент физиците навлезли завинаги в странния и загадъчен свят на квантовите събития. Какво е материя, топченца или вълни? И ако вълни, то от какво? И каква е връзката с наблюдателя? Наблюдателят провалил функцията на вълната само с наблюдението си.
Алтернативен превод:
Ето ни при дядото на цялата квантова чудатост - скандалния експеримент с двойния процеп. За да го разберем, първо трябва да видим как се държат частиците или малките топченца материя. Ако изстреляме малък предмет, например топче, към екран, на стената отзад виждаме откъде са минали през процепа и са се ударили. Ако добавим втори процеп, очакваме да видим втора лента, дублирана вдясно. Сега да разгледаме вълните. Вълните минават през процепа и се разпространяват отвъд, като удрят стената най-интензивно на линията на процепа. Ярката линия на задния екран показва тази интензивност. Тя е подобна на линията, която правят топчетата. Но, когато добавим втория процеп... става нещо различно. Ако горния край на една вълна се срещне с долния край на друга, те взаимно се неутрализират. Така на задната стена се получава интерференчен модел. Там, където се срещат два върха, има най-голяма интензивност - ярките линии, а където се неутрализират, няма нищо. И така, когато изстрелваме неща, т.е. материя, през двата процепа, получаваме това - две ленти от местата на удара. При вълните получаваме интерференчен модел с много линии. Дотук добре. А сега да отидем на квантово ниво. Електронът е миниатюрно късче материя като миниатюрно топче. Да изстреляме залп от електрони през един процеп. Държат се точно като топчетата - една единствена линия. Значи ако изстреляме тези миниатюрни късчета през два процепа, трябва да получим, както при топчетата, две ленти. Какво?! Интерференчен модел?! Изстреляхме електрони, малки късчета материя, а получаваме модел като от вълни, а не като от топчета. Как могат късчета материя да създадат интерференчен модел като вълни? В това няма логика. Но физиците са умни. Те са си помислили: Може би тези топченца отскачат едно от друго и създават този модел. Затова решават да изстрелват електрони един по един. Така няма начин да си взаимодействат. Но след един час се получава същият интерференчен модел. Заключението е неизбежно - Един електрон излиза като частица, превръща се във вълна от потенциал, минава през двата процепа и интерферира със себе си, за да удари стената като частица. От математическа гледна точка е още по-странно. Той минава през двата процепа и през нито един, и през единия, и през другия. Всички тези възможности са суперпозиционирани една спрямо друга. Физиците били напълно озадачени от това, затова решили да надникнат и да видят през кой точно процеп минава. Те поставили уред до единия процеп, за да видят през кой минава частицата и задействали експеримента. Но квантовият свят се оказал далеч по-загадъчен. Когато наблюдавали, електронът се връщал към поведението като топче - създавал двулентов, а не интерференчен модел с много ленти. Самото действие измерване или наблюдение през кой процеп минава го карал да минава само през единия, а не и през двата. Електронът решавал да се държи различно. Сякаш съзнавал, че го наблюдават. Именно тук физиците пристъпили завинаги в странния Никогашен свят на квантовите събития. Какво е материята - топченца или вълни? И вълни от какво? И какво общо има с това наблюдателят? Наблюдателят прекратявал вълновата функция просто като наблюдава.
Дата на публикация: 10 януари, 2017
Субтитри от:
monk1900
Категория:
Наука и технология
Ключови думи:
2006
субтитри
На
Бг
Опит
double
Experiment
интерференция
Квантум
Юнг
Slit
Харесайте ни във Facebook