Ez persze Astrojan 828-as hozzászólására volt válasz, csak lemaradt a hivatkozás. (Akkor szokott lemaradni, ha elsőre nem sikerül elküldeni a hozzászólást)
Nem kell megmérned mindent és mindenkor, bizonyos dolgokat mérés (és detektálás) nélkül is lehet tudni bizonyos pontossággal.
Ez bizonyos dolgokra valóban igaz. Nézzük, lehet-e ez a bizonyos dolog a foton helye akkor, amikor nem mérjük.
A lézert egyelőre tegyük félre, az egy nagyon bonyolult kollektív kvantumjelenség, olysmi, mint a szuperfolyékonyság, vagy a szupravezetés, a foton elemi tulajdonságainak a tanulmányozására kevéssé alkalmas.
Egyetlen jelenséget próbáljunk értelmezni most: az egyfotonos interferenciakísérletet. Kérlek, figyelmesen olvasd el!
A kísérletet valóban sokan végrehajtották (fotonnal is, és foton helyett elektronnal is), és az eredmény minden esetben az alábbival megegyező volt.
Adva van egy speciális fényforrás, amely egyidejúleg egyetlen fotont képes kibocsátani. Van egy függőleges sík ernyő, amin észleljük a foton becsapódását. Közötte és a fényforrás között és egy vele párhuzamos átlátszatlan fémlap, amin két kicsi lyuk van. Sok fotont bocsátunk ki egymás után a fényforrásból, és az alább leírt különböző esetekben vizsgáljuk az ernyőn kialakuló képet.
kísérlet: baloldali lyuk nyitva, jobboldali zárva. Eredmény: a fotonok az ernyőn hol itt, hol ott csapódnak be, de sok foton esetén kirajzolódik egy eloszlási kép: a legtöbb foton a fényforrást a baloldali lyukkal össze kötő egyenes és az ernyő metszéspontjához közel éri az ernyőt, ettől a ponttól távolodva egyre kevesebb becsapódást észlelünk. Ha ez az ernyő egy fotolemez, akkor azt látjuk, hogy a baloldali lyuk mögött egy fekete folt alakul ki, ami középen a legsötétebb, és a középponttól távolodva egyre világosabb.
kísérlet: jobboldali lyuk nyitva, baloldali zárva. Eredmény: a fotonok az ernyőn hol itt, hol ott csapódnak be, de sok foton esetén kirajzolódik egy eloszlási kép: a legtöbb foton a fényforrást a jobboldali lyukkal össze kötő egyenes és az ernyő metszéspontjához közel éri az ernyőt, ettől a ponttól távolodva egyre kevesebb becsapódást észlelünk. Ha ez az ernyő egy fotolemez, akkor azt látjuk, hogy a baloldali lyuk mögött egy fekete folt alakul ki, ami középen a legsötétebb, és a középponttól távolodva egyre világosabb.
kísérlet: mindkét rés nyitva.
Ha jól értem az álláspontodat, akkor a harmadik kísérlet eredményét lehet előre tudni, anélkül, hogy elvégeznénk a kísérletet. Próbáljuk tehát kitalálni. Tételezzük fel, hogy igaz a feltevésed, és nem kétséges, hogy ebben az esetben az ernyőt a foton kétféle módon érheti el:
A baloldali résen áthaladva
A jobboldali résen áthaladva
Ha ez így van, akkor a baloldali résen áthaladó foton szempontjából érdektelen, hogy a jobboldali rés zárva van-e, vagy sem. Ugyanígy, a jobboldali résen áthaladó foton szempontjából érdektelen, hogy a baloldali rés zárva van-e, vagy sincs.
A sok egymás után kibocsátott foton foton közül azok, amelyek a baloldali résen haladnak át, ezek szerint ugyanazt a becsapódási eloszlást (ugyanolyan sötét közepű, kifelé világosodó foltot) kell létrehozniuk, mint az 1. kísérletben. A jobboldali résen áthaladóknak pedig olyat, mint a 2. kísérletben. Az ernyőnek mindazon a pontjaira, amelyekre vagy az 1., vagy a 2. kísérletben becsapódott foton, kell érkeznie fotonnak a 3. kísérletben is. Tehát az eloszlási képnek olyannak kell lennie, mintha az első két kísérletbeli képet egymásra másolnánk.
Ezt mondod te. Legalábbis szerintem. Javíts ki légy szíves, ha máshogy gondolod.
A valóságban elvégezva a kísérletet e helyett egy egész más kép jelenik meg: egy interferencia-minta. Ez azt jelenti, hogy egyrészt olyan helyekre is érkezik foton, ahová sem a baloldali, sem a jobboldali lyukon áthaladva nem érkezhet, másrészt olyan helyekre meg nem érkezik, amelyekre vagy az egyik, vagy a másik résen áthaladva érkeznie kellene. Mivel a kísérletek ellent mondanak a feltevésünknek, ez azt jelenti, hogy a feltevésünk hamis. Tehát nem igaz az, hogy a fotonok vagy az egyik, vagy a másik résen áthaladva érik el az ernyőt.
Ez sajnos Einstein öröksége, aki azt az örökörséget találta mondani, hogy csak az létezik amit mérni lehet. De ez sajnos nem igaz.
Attól, hogy a rendőrök éppen nem mérik az autód sebességét attól az autód még száguld. Ha máshogy nem hát 600 km/sec. Nem kell megmérned mindent és mindenkor, bizonyos dolgokat mérés (és detektálás) nélkül is lehet tudni bizonyos pontossággal.
Tehát igenis lehet tudni, hogy az Andromédáról egy millió évvel ezelőtt útjáraindult laser foton az bizony kb félúton jár a Föld felé. Ráadásul most nem is éppen felénk tart. És azt is meglehetős pontossággal meg lehet mondani ELŐRE, hogy az a foton ha más baj nem éri kb 1.3 millió év múlva elkapható lesz egy távcsővel vagy akár szabad szemmel itt a földön.
Hogy nem pontosan lehet tudni? Hohóó, hiszen a méréseitek sem pontosak. Egy csomó dolgot kiszámolunk. Nem mérünk meg mindent.
Tehát belegondolok és világos, hogy van értelme egy olyan kérdésnek, hol van a foton.
A ..lézerhullám egész más tészta.
Hát ez az. Miért gondolod, hogy a lézer fénykristály foton egy egészen másfajta foton. Mert csődöt mond a valószínűségi függvényed ?
A lézerből kilépő fénnyalábban a valószínűségi eloszlás valóban nem gömbszimmetrikus.
Na, akkor meg is egyeztünk. A foton egyenes vonalban terjed.
Ha a lézerben egyenesvonalban terjed, akkor nyilván más körülmények között is ezt teszi. Ezen más körülmények között (statisztikusan) a tér minden irányába indul egy egy foton. Ettől azt hitted, hogy gömbszerűen terjed.
És ez azért van mert isteníted az egyfotonos kisérletet. Azok ugyanis nem tények hanem megfigyelések, borzasztó rossz értelmezéssel.
A fénykristályon remélem felakadtál, a lézerfény kristályos jellege a yin yang modellből ered, amely nagyon jól megmagyarázza, miért is alakulhat ki egyáltalán a lézerfény. A lézerfény ugyanis valódi fénykristály amit ugyanazok az elektromos töltések tartanak össze és rendeznek el mint ahogy az elektronok (és protonok) az atomos kristályokat.
Az elektronok töltését is ugyanazok a tömeg nélküli elemi (-) töltésegységek adják mint amik a foton felépítésében részt vesznek (a modellben C).
Ugyanígy a protonok töltését is ugyanazok a tömeg nélküli elemi (+) töltésegységek adják mint amik a foton felépítésében is részt vesznek (a modellben D).
A kristályból kihullanak az eltérő frekvenciájú fotonok a lézerfény keletkezésekor, nem passzolnak bele a kristályba. A lézer ezért monokromatikus.
A kristályt az egymás mellett haladó fotonok elektromos töltése tartja egyben, ez csak azonos fázisban lévő fotonokra érvényesül, amikor az azonos töltések egymástól a legtávolabbra de az ellentétes előjelű töltések egymáshoz a legközelebb tartózkodhatnak, mindezt menetközben, tartósan és a menetirányra merőleges síkban. A lézer ezért koherens.
A lézerfényben tehát kristályszerűen elrendeződött fotonok vesznek részt amelyek egymással interferálnak.
(Na nem muszáj lekurvázni azért mert ilyesmit nem mondott Einstein..)
Abban a topicban azt állítottad, nem érvényes az impulzus megmaradás tétele. Ezt két dologgal igazoltad:
1. Azt hazudtad, működő készüléked van, és könnyekig meghatottan szemlélted a repülését. Igen érzékletes leírás volt... :-)
Többen kértük, hogy mutasd meg a kütyüt, érdekes módon erre nem vállalkoztál. :-)
2. Azt állítottad, newtoni mechanikával az általad adott elrendezést kiszámítva sérül az impulzus megmaradás. Erre egy programot készítettél, melyben /dev/null megtalálta a hibát. Én meg belinkeltem egy általános bizonyítást, hogy newtoni mechanikával számolva ez lehetetlen.
Erre megsértődtél, hogy ahelyett hogy ájult tisztelettel hálát rebegnék amiért feltaláltad a csodát, nem átallottam kételkedni. Ez tényleg baromi felsőbbrendű dolog...
Itt is ugyanaz a probléma, mint a relativitáselmélet esetében. A megszokott fogalmaidat akarod alkalmazni olyan dolgokra, amelyek leírására nem alkalmasak.
A foton semmivel sem kevésbé fogalom, mint az a bizonyos hullámfüggvény. Amik kétségtelenül léteznek, azok az optikai jelenségek. Ezeket pedig egyszerűen nem lehet egy olyan modellel leírni, amelyben a foton golyószerűen terjed.
Ha belegondolsz, világos, hogy nincs is értelme egy olyan kérdésnek, hogy hol van a foton, mielőtt észlelnénk. Ha észlelsz egy fotont, azzal rögtön meg is semmisíted. Ha azt mondom, hogy épp félúton van az Androméda felé, az azt jelenti, hogy félúton elhelyezek egy fotondetektort, és az detektálja a fotont. De ez a foton már bizos, hogy soha sem fog az Andromédához érni. Az Andromédához elérő fotonokról tehát egyszerűen lehetetlenség megmondani, hogy a becsapódásuk előtt hol volt. Csak annyit tudunk, hogy egy atom által kibocsátott fotonok bizonyos valószínűségi eloszlás szerint hol itt, hol ott csapódnak be. Ezt a valószínűségi eloszlást nevezzzük a foton hullámfüggvényének.
Az egyenes vonalban terjedő lézerhullám egész más tészta. A lézerből kilépő fénnyalábban a valószínűségi eloszlás valóban nem gömbszimmetrikus. Füstben szépen látható is a lézerfény csíkja. De ne felejtsd el, hogy itt sem a fotonokat látod útközben, hanem azokat a fotonokat látod, amelyek a füstszemcsékről visszaverődve a szemedbe érkeznek. Azok pedig a céltárgyat már soha sem fogják elérni. Tehát itt sincs értelme annak a kérdésnek, hogy hol volt az a foton a becsapódása előtt, ami a céltárgyat eltalálta. Csak makroszkopikus tárgyak (pl. puskagolyó) esetén van értelme ilyen kérdéseknek, hiszen egy puskagolyót nem csak úgy lehet megfigyelni, hogy az a szemedbe csapódik.
Hiába csinálsz egy esetleg jól működő modellt a lézer fényére, ha a többi optikai jelenséget (pl. az egyfotonos interferenciát) nem tudod vele leírni. Akkor az a modell egész biztosan nem a "valóság" lesz. (persze semmilyen modell sem az)
A gömbszimmetrikus függvény azt jelenti, hogy bármely irányban azonos valószínűséggel nyelődhet el a foton.
Nem azt akartad ezzel mondani ugye, hogy ha szabadon haladhat a fény a világűrben és már félúton van a Föld felé jövet az Andromédáról, akkor egyszercsak bármely irányba haladhat tovább? Mert ez nyilván nem igaz. A lézert sem látjuk oldalról, csak ha egyenesen a szemünkbe világít.
Nem értelmezhető a "terjed", hiszen a hullámfüggvény csak egy valószínűség.
Ez elég baj, mert a fény ugyanis terjed. Ezért nagyon nagy baj ha összekeveredik a foton fogalma ami egy fizikailag létező jelenség a hullámfüggvény fogalmával ami csupán matematikai, fizikailag nem létező fogalom. A fény ugyanis a függvények kitalálása előtt is már terjedt.
Pontosan ebből következik, hogy a hullámfüggvény nem lehet azonos a fotonnal. Mint ahogy a sebesség leírására szolgáló függvény sem azonos az autóval, vagy a gumi nyomását leíró gáztörvény sem azonos a gázzal.
Így nem a kérdésem vesztette élét hanem csak nem tudjátok megmondani merre jár a foton.
Attól tartok sokkal egyszerűbb ha egy lézer fotont vizsgálunk, mert így szóba sem jöhet a gömbszimmetrikus fényterjedés. A lézerfény úgy terjed ahogy a yin yang fotonmodell leírja: egyenesvonalban. Ha elkezded osztani a lézerfényt egyre kisebb és kisebb csomagokra, előbb utóbb eljutsz a fotonhoz: nyilván ez is egyenesvonalban terjed. Semmi szükség a valószínűségi függvényre, mert minden foton (kvázi) ugyanazon az egyenes pályán halad.
Sőt azt is meg tudod mondani, hogy éppen hol van a foton, pontosan hány kilométerre a kibocsátó objektumtól az egyenesvonalú pályán.
776, De az a sáv esetleg egy centivel odébb van. Akkor mekkora is egy foton?!
Ez hogyan függ össze a foton méretével szerinted? Mert szerintem sehogy. A foton átmérője hozzávetőleg akkora mint az amplitúdója, vagyis a cérna átmérője (tévedés ne essék a cérna nem a foton, a cérna csak a foton trajektóriája). A foton maga inkább golyószerű mint a mák.
Ne is mondjatok ellent, úgysem tudjátok milyen a foton. Akár ilyen is lehetne.
A foton valóban szakszó. Csak önmagában nem egy szemléletes kép.
Szemléletes attól lesz, hogy mindenki elképzel valamit. Aki tanult kvantummechanikát, az első közelítésben az időfüggetlen Schrödinger egyenlet hullámfüggvényét képzeli el valahogy.
Kibocsátja pl. egy atom állapotot szintet váltó elektronja a fotont, hullámfüggvény a peremfeltételekkel, ennek megfelelő valószínűséggel valahol elnyelődés, nincs többé hullámfüggvény. Valami ilyesmi, ok?
Jól is működik ez az elképzelés egy csomó esetben, de nem mindig. Pl. a lézernél az benne a gáz, hogy nem lehet rámutatni, ez vagy az az atom bocsátotta ki, nem lehet olyan formában felírni, mint az előbbi példában. Az két forrásos interferencia lényegéhez tartozik, hogy nem lehet tudni, melyik atom bocsátotta ki.
Ez nekem legalábbis nem passzol az előző szemléletes képbe.
Néhány nagyon fontos fogalmat szintén nehéz összehozni ezzel a képpel, pl. koherenciahossz.
Nem kötözködésből írtam, tényleg nem értem, miért tekinted metaforának az egyfotonos interferenciát. Az egyfotonos interferencia az egy foton Schrödinger-egyenletének a megoldása a megfelelő peremfeltételekkel. A foton szó szerintem szakszó, és nem metafora. Meg az interferencia is. Amplidútóösszegzést jelent. Megoldod az egyik nyitott résre a hullámegyenletet, meg a másikra is, és a két megoldás algebrai összege lesz a két nyitott résre vonatkozó megoldás, nem? Pontosan ezt nevezzük interferenciának.
A lézerek esetén természetesen ugyanez a helyzet. Semmi szemléletes kép nincs ebben, tiszta kvantummechanika.
Tűrhető kép az önmagával interferáló foton. De, mint minden metafora, ez se tökéletes.
Miért lenne ez metafora? Természetesen foton alatt a foton hullámfüggvényét kell érteni. "Meteforának" meg jó az a nagyon gyenge elektromágneses mező, amiről az előbb beszélgettünk (ugyanúgy ki tudod azzal is számolni az interferenciaképet!). Hasonlóan, mint ahogy tekinthetünk nagyon ritka gáznak egyetlen dobozba zárt molekulát. Annak meg a nyomását tudod kiszámolni a gázmodellel. Persze hosszú időtartamra kell átlagolni.
Te szeretnél úgy vitatkozni egy fórumon, hogy a partnerek mindenre ezt mondják: nem így van, én tudom az igazságot, de nem mondom meg, menj és vedd meg a könyvet?
Azt hittem, ignorálsz és megvárod amíg kipusztulok. Ahogy írtad.
De ha már itt vagy, mi lenne, ha az előző két jelenséget ismertetnéd? Hogy rólam mi a véleményed, azt már többé-kevésbé pontosan ismertetted. Bár a levezetésekben lennél ilyen részletes...
Szerintem érdemes az egyfotonos interferenciára korlátozódni, akkor senki nem esik kísértésbe, hogy eméleteket dolgozzon ki az interferenciát eredményező foton-foton kölcsönhatásra.
Valóban erős érv. Tűrhető kép az önmagával interferáló foton. De, mint minden metafora, ez se tökéletes. Nem helyettesítheti a hullámfüggvény ismeretén alapuló intuíciót, mert vannak olyan esetek, amikor nem igazán segít.
Ilyen eset pl: két lézer interferenciája. Nyilván erre is rá lehetne valahogy erőszakolni a képet, de elvesztené azt a megnyerő egyszerűséget, amiért szeretni lehet. :-)
Eléggé filozofikus vita, tartok tőle hogy tojás-tyúk problémába megy át.
Inkább abban lehet különbség, hogy saját magamban hogy képzeltem el, hogyan rendeztem el a fejemben ezeket a dolgokat. Valahogy így:
- a hullámfüggvény önmagában nem elektromágneses tér akkor sem, ha az elektromágneses kölcsönhatás leírására használjuk
- egy kölcsönhatás valószínűségét írja le
- az, amit a Maxwell egyenletek írnak le, a klasszikus sokfotonos határeset, a QED-hez úgy kapcsolódik, hogy sok fotonos esetben a mérőeszközökkel kölcsönhatásba lépő fotonok átlagosan kiadják azokat a mért értékeket, amiket mi a klasszikus elektrodinamika mérőszámainak nevezünk.
A te felfogásod nekem azért nem tetszik, mert ha valódi EM térnek tekintesz egyetlen foton hullámfüggvényt, akkor kellemetlen arra gondolni, mi történik ezzel a teret kitöltő EM hullámmal, mikor végül elnyelődik valahol a foton.
A vitát nem lehet persze eldönteni, ha ki-ki a saját belső modellje alapján felírja diadalmasan ugyanazt az egyenletet... :-)
