Hát nálunk a tanárok megelégedtek azzal, hogy legalább formálisan fel tudjuk írni az alapokat (pl a Sch. egyenletet mint posztulátumot, meg a hidrogénre levezetni a dolgot.). Mondanom sem kell, hogy lényegében a mai napig semmit sem értek a dologból..... sajnos ez így csak magolás volt. Több mint a semmi, de mégiscsak semmi. Infinitezimálisan több, mint a semmi....
Egyébként érdekes dolog ez a megértés. Ahogy példákat kellett megoldani a témakörben, fokozatosan működni kezdett az intuíció, ki lehetett találni kb. mi fog kijönni. Ez pedig bizonyos értelemben már valamiféle "megértés". Végül is a többi szabály is ilyen, a newtoni posztulátumokat se tudjuk megmagyarázni hogy miért úgy vannak. Csak megtanuljuk, használjuk, működnek, érteni véljük.
Ne aggódj, ezt nem megérteni hanem megszokni szokás... :-) Pl. az EPR paradoxont a kor legnagyobb fizikusai találták mint ellenpéldát, nyilvánvaló képtelenséget. Aztán mit ad Isten a képtelenség ténynek bizonyult. :-)))
Ma a mikroelektronika vagy a nanotechnológia korában elképzelhetőnek tartom, hogy az elektronnal, vagy protonnal végzett kétréses kísérleti elrendezésbe a rések köré egy-egy vezető hurkot készítsenek. Ezek a hurkok az elektront vagy a protont áteresztik, csupán egy kis elekrtomos impulzus keletkezik az áthaladáskor a részecske mágneses momentuma miatt. Ezt a kis impulzust fel lehet erősíteni és ezáltal láthatóvá lehet tenni. Ebben az esetben minden kombinációt ki lehetne próbálni, mindkét detektort figyeljük, csak az egyiket, vagy egyiket sem. Kérdésem az, hogy ilyen kísérletet végeztek-e már? (Szerény angol tudásom erősen gátol az ilyen irányú kutakodásban sajnos...)
Nagon tiszta formában mutatkozik ez meg pl. az EPR paradoxon esetében, és a Bell egyenlőtlenség kísérleti ellenőrzése élesen mutatja, mennyire nem stimmel az a fajta ösztönös elvárás, amely valamiféle klasszikus oksági kapcsolatot feltételez.
Van egy hullámfüggvény, ami leírja a lehetséges kimenetelek valószínűségeit. Kimenetel az hogy hová csapódik be az elektron meg az is hogy megszólal-e a detektor.
A hullámfüggvény alakja függ attól, hogy van-e detektor vagy nincs.
Az csak egy megalapozatlan elvárás, hogy kauzális kapcsolatot feltételezel a detektor megszólalása meg a becsapódás helye között.
Van kapcsolat, a valószínűségek eloszlása nem független, de olyan kapcsolat nincs amit feltételezel.
hmm...... Tényleg bocsánat, de valahogy nem értem akkor a dolgot. Mármint, hogy mit akarsz közölni. Lehet, hogy én vagyok fáradt, vagy neked kéne bizonyos mondatokat átszerkeszteni. :(
Szóval vegyük a detektort a kétrés kísérletből:
Ha jelez, az azt jelenti, hogy az adott elektonnal kölcsönhatásba lépett, mivel egy detektor csakis akkor jelez valamit, ha őbenne változás történik. Ennek a változásnak pedig az az oka, hogy az elektron "nekiment" (most ezt a szót csak a fogalmazás könnyedségéért írtam, de ne ezen legyen a vita).
Ha pedig nekiment "ott és akkor", az azt jelenti, hogy többé nem hullámként van jelen, hanem részecskeként. Ezután az elektron továbbmegy, elvégre a detektor nem befogó eszköz, hanem csak jelző. Továbbmenetelében újra hullámként fog viselkedni, ahogyan a detektor előtt tette, de akkor már nincs több két-rés előtte tehát nem az interferenciaképnek megfelelő helyek egyikére fog érkezni.
Itt jegyzem meg az áltudományos nézelődök és a spiritualisták csitítására, hogy az elektron viselkedésének változását nem az okozza, hogy mi emberi lények információ birtokába jutunk. (Időnként a neten ebbe az irányba mennek el bizonyos cikkek.)
Mi van akkor azonban amikor a detektor nem jelez? Mi ugyebár kilőttünk elektront. Hát azt mondanánk, hogy a másik résen haladt át. Ennek értelmében az elektron nem az interferenciaképnek megfelelő helyre érkezik. Itt vagyok azonban elásva. Detektálás nem történt, azaz a detektor semmin sem változtatott. Mégis megváltozik valami (az elektron viselkedése). A kérdés, hogy mi okozza a változást? Változás nem történik ok nélkül.......tudod, kauzalitás.....
Mondjuk erre adtad a választ, hogy az is számít a végeredméynben, ami korábban lehetséges volt.
Meg azt is tudom, hogy a KVantumfizikában eleve gondok vannak a kauzalitással.
Gondolom azért nem értetted meg amit ki akartam fejteni, mert annyira furcsa hogy el se hitted, tényleg ezt mondom... :-)
Mondjuk egy focilabda útvonala nemigen változhat meg attól, hogy nézem vagy nem nézem. Egyszerűen az a pár foton ami elég ahhoz hogy lássam, nem hordoz elég impulzust ahhoz, hogy komolyan meglökje, lényegesen beleszóljon a pályájába.
Az atomos kísérletnél kb. erről van szó. Az interferencia kialakul vagy nem alakul aszerint, hogy van-e lehetőség arra hogy ránézzünk. De ez a "ránézés" nem elég ahhoz hogy komolyan meglökje, jelentősen módosítsa hogy merre megy.
"Nagyon intenzíven tesztelzék azt a kézenfekvő kérdést, hogy az interferencia valami módon a detektor közvetlen hatása, vagy nem ez számít, csak az informácoó megszerzésének lehetősége vagy lehetetlensége. Nos, úgy tűnik - akármilyen misztikusnak is hangzik - hogy az utóbbi."
IGen ez nagyon misztikusan hangzik. Mondhatni szó szerint misztikusan. És ez gáz....
Nem nagyon értem itt az információ szó tartalmát akkor. Ha ugyebár betesszük a detektort, de elszigetlejük magunktól, akkor ugyebár szó sincs az információ szó köznapi jelentéséről. Ha viszont az információ szó természeti tartalmát vesszük alapul, azaz valamiféle struktúrális jellemzőt, akkor máris visszacsúsztunk abba a fogalmi állapotba amit a detektor hatásaként emlegetnénk. Elvégre a detektor struktúrális változása (ami annak a bizonyos feltétele, hogy a detektor jelezzen) csakis kölcsönhatás eredménye lehet. Ebben az esetben pedig maga a vizsgált dolog is változik.
Remélem úgy fogalmaztam, hogy érthető belőle amire ki akarok lyukadni.
Nekem egyébként az is roppant érdekes, hogy nem csak viszonylag egyszerű részecskék, hanem bonyolult belső szerkezettel rendelkező dolgok, pl. atomok sőt moleklák is képesek interferenciára. A kísérletek a komplex objektumokkal egyre nehezebbek, mert egyre nehezebb elszigetelni ezeket a környezettől.
Ha valamiféle szemléletes, a végletekig leegyszerűsített képet szeretnél ami tűrhetően működik, akkor ezt használhatod:
Ha van elvi lehetőség arra hogy megmondjuk melyik résen ment át valami, akkor nem lesz interferencia, ha nincs, akkor lesz. Ez egyébként nem csak igen-nem jellegű lehet, ha valami x % valószínűséggel meg tudod mondani, akkor az eredmény lehet egy keveréke is az interferenciás meg a nem interferenciás képnek.
Nagyon intenzíven tesztelzék azt a kézenfekvő kérdést, hogy az interferencia valami módon a detektor közvetlen hatása, vagy nem ez számít, csak az informácoó megszerzésének lehetősége vagy lehetetlensége. Nos, úgy tűnik - akármilyen misztikusnak is hangzik - hogy az utóbbi.
Pl. teljes atomokkal végeztek interferencia kísérleteket. Az atom elég bonyolult szerkezet ahhoz, hogy bizonyos értelemben meg lehessen jelölni (pl. az elektronhéj finomszerkezetének egyik kvantumszámával). Nos, eltűnt az interferencia ha a jelöléssel elvi esély nyílt arra, hogy információt szerezzenek az atom pályájáról. Pedig itt a detektálás energiaszintje jóval alacsonyabb volt annál, ami komoly hatást lenne képes kifejteni a pályára. Vagyis nem a detektor közvetlen páylát zavaró hatása avolt a lényeg, hanem maga a detektálás információszerző lehetősége.
Egyébként ha csinálna valaki egy háromrés kísérletet, és csak az egyik résbe tennének detektort?
Nem vagyok kvantumfizikus, de a kétrés kísérletről hallottak apapján azt feltételezném, hogy ekkor egyszerre (egymásra) kapunk egy kétréses interferencia képet, meg egy sima lenyomatot a harmadik rés alapján?
Másik érdekes gondolatkísérlet, ha nem réseken engedünk át, hanem szimplán egy üres téren elektronokat. Viszont valamiféle hiperszuper detektorokkal (a jelző alatt azt értem, hogy ne a működési elvén töprengjünk, csak tegyük fel, hogy létezik és ott vannak ahol akarjuk) úgy bástyázzuk körbe a teret, hogy csak a korábbi két résnek megfelelő részen ne legyen semmiféle detektálás, csak a ténylegesen üres tér. Nos ekkor mi lesz az ernyőn a kép? Egy hatalmas lenyomat, és a plusszban ráborult interferenciakép?
Ezek szerintem inkább logikai és elvi kérdések, nem hiszem, hogy a kvant. fiz. matekjába is bele kéne menni, hogy valamiféle választ adhasson egy fizikus.
A lehetséges, de be nem következett lehetőségektől is függ a ténylegesen bekövetkezettek eloszlása - ez a kvantumjelenségek egyik legérdekesebb tulajdonsága. Pl. a "bombatesztelő" paradoxon erre van kihegyezve. Vagy a kedvencen, egy ténylegesen elvégzett optikai kísérlet, amelyben egy takaró lemezről tetszőleges pontossággal meg lehet mondani hogy ott van vagy nincs ott - anélkül hogy egyetlen foton is elnyelődne benne.
"Ilyen alapon akkor sem jelez a detektor ha egyáltaláne ott sincsen a kísérletben, hanem a raktárban nyugszik, tehát elvileg akkor is azt kéne tapasztaltnunk, hogy összeomlik a hullámfüggvény..... vagy nem? :S"
Ezt rosszul fogalmaztam meg.
Szóval tegyük fel, hogy a detektor nem jelez az adott esetben. Mégis az adott elektron a kétrés lenyomatnak megfelelő helyre érkezik az ernyőn.
Miben különbözik ez az eset attól a lehetőségtől, hogy a detektor ott sincsen a résben, és ezért nem jelez semmi? Mert ugye egy ilyen esetben már interferencia képest kapnánk!
Mondhatnánk, hogy a különbség az, hogy nincs ott a detektor! Csakhogy a detektorban semmi sem történik még ha éppen ott is van az adott esetben, ami azt sugalja, hogy ő maga semmivel sem lépett kölcsönhatásba. Így aztán akár ki is vehetnénk onnan nem? Minek van ott ha nem lép semmivel kölcsönhatásba? És mégis.....Mégis változtat a realitáson pusztán azzal, hogy ott van. Nem lép semmivel sem kölcsönhatásba csak ott van. Miért érzem én itt azt, hogy valami a bolondját járatja az emberrel? :D
Nos azért én láttam már magam előtt a hullámfüggvény matematikai alakját. Utáltam, de pl hidrogénre le is kellett vezetnem, különben meghúztak vonla az egyetemen. Más tészta, hogy mostanra nem sokra emlékszem belőle, de hát ezért is van a polcomon az emlékeztető irodalom. :D
Én csak egyetlen dologra vagyok még kiváncsi a kétrés kisérlettel kapcsolatban. Eleinte kiakadtam a puszta tényen, hogy a detektor behelyezése miatt elvész az interferencia kép. Aztán megbékéltem (mi más választása van az emberenk? :D) vele.
Azzal is megbékéltem, hogy miként tehetünk valamiféle kauzális következetességet abba a részeseménybe, hogy ha a detektor jelez a megdetektorozott résben, akkor ott az elektron részecskeként lép fel és onnan továbbhaladva már értelemszerűen csak a kétrés lenyomatot hagyhatja az ernyőn.
De tegyük fel, hogy a detektor az adott résben semmit sem jelez, pedig mint tudjuk, mi "kilőttük" az elektront. Ilyenkor ugye logikusnak tűnik, hogy az elektronnak nem maradt más választása, mint a másik résen áthaladni, így ugyanaz a hullám,függvény összeomlás játszódik le, mint a "detektor-jelez" esetben. Csakhogy hoppá! Mi is történt itt? A semmi észrevétele miatt történt reális változás a világ valamely részében?
Ilyen alapon akkor sem jelez a detektor ha egyáltaláne ott sincsen a kísérletben, hanem a raktárban nyugszik, tehát elvileg akkor is azt kéne tapasztaltnunk, hogy összeomlik a hullámfüggvény..... vagy nem? :S
Jójó tudom ez csak afféle filozofálgatás, és semmi köze a kvantumfizikához. Tisztelettel meg is hajlok a kvantumfizikusok előtt, és megköszönöm nekik, hogy olyan okosak meg precizek a matematikai számításaik, meg hogy nekik köszönhetjük azokat a csodás műszereket meg minden...... Tényleg!
Csak hát nekem ez már nemhogy a matekjában túl magas, de még a puszta ismeretterjesztő része is elfogadhatatlannak hangzik. Persze ez utóbbi megállapítást mélyen megtartom magamnak......legfeljebb egy ilyen topicban dobom fel, hátha valaki valami ügyes okoskodással mégis helyrepattintja a lelki békémet egy ügyben. :)
"De létező realitás, van a dolgoknak egyszerre helye és lendülete, csak nem tudjuk megmérni a kettőt egyszerre, mert a legkisebb észlelési egység a foton kvantáltságából adódóak a mérésünk biztosan pontatlan egy bizonyos szinten."
Nos én P.W. Atkins Fizikai kémia: Szerkezet című könyvéből igyekeztem megtanlni az adott témát. Ott én a dolgokat úgy értelmeztem, hogy ez nem a mérési pontatlanságból adódó probléma, hanem már magának a hullámfüggvénynek és az elméletnek az elemi sajátsága. Nemhogy mérni nem tudjuk, de már papíron sem létező dologról van szó (mármint a két jellemző adat egyszerre deffiniáltsága).
Ezt fejezi ki a Határozatlansági elv is matematikai formában: delta(p)delta(q)>=1/2 h(vonás)
Régebben, amikor még nem volt tétel az egyetemen és nem kellett róla csak szórakoztató irodalom nyelven tudnom, én is abban ringattam magam, hogy ez csak valami méréstechnikai megállapítás, de mostanra ki kellett ábrándulnom. :D
"Aztán be kell nyelni, hogy ugyanannak a dolognak a helye és a lendülete egyszerre nem létező realitás. " - De létező realitás, van a dolgoknak egyszerre helye és lendülete, csak nem tudjuk megmérni a kettőt egyszerre, mert a legkisebb észlelési egység a foton kvantáltságából adódóak a mérésünk biztosan pontatlan egy bizonyos szinten.
Pont azokat a kérdéseket feszegeti, amik mindenkiben megfogalmazódnak ha érdekli a kvantummechanika. Népszerű-tudományos könyvek, szóval nem magára a modellre hanem inkább a lehetséges interpretációkra koncentrál. Ilyen értelemben filozofál, de legalább olyan ember teszi, aki tudja is miről beszél.
Ha mindenképpen bele akar valaki mászni a filozofálgatásba, akkor Gribbin könyvei pont erről szólnak. Nagy előnyük, hogy azokban legalább olyan emberek gondolatairól van szó, akik ismerik is normálisan a modelleket amikről filozófiai szinten merengenek.
De ezeket a hasonlatokat házilag továbbfejleszteni, további messzemenő következtetéseket ezekből levonni - abból csak egy rossz vicc jön ki.
Úgy tűnik, valamiféle determinisztikus, ok-okozati típusú magyarázatot szeretne kvantumfizikai jelenségekre, pl. az említett két rés kísérletre.
Ez teljesen reménytelen. Vannak olyan interpretációk amik ilyesmire tesznek kísérletet, de azokban is vannak olyan egzotikus elemek (mittudomén időben visszafelé haladó hullám pl) ami miatt még kevésbé fognak tetszeni.
Nem szívesen megyek bele az ilyen szalonfilozofálgatásba, mert enyhén szólva kételkedek abban, hogy lehet értelmeset mondani alapvető fontosságú részben nyitott fizikai problémákról nulla ismeret birtokában, ismeretterjesztő cikkek terminológiájára támaszkodva. Vagy ami még szerencsétlenebb, különféle hasonlatok elemeit továbbfejlesztve... :-)
Nincs semmiféle garancia arra, hogy a világ egyáltalán modellezhető tetszőleges pontossággal. Arra még kevésbé, hogy - még ha ez lehetséges is - meg is tudjuk csinálni. Arra meg aztán végképp semmi, hogy a modell - ha létezik is, meg is tudjuk csinálni - ráadásul még egyszerű is legyen.
Te pedig még ennél is többet várnál el. Létezzen, csinálják meg, legyen egyszerű, plusz legyen neki valami olyan népszerű-tudományos változata amit 1 perc alatt tanulás nélkül te is meg tudsz érteni, és mégis legyen tökéletes és ellentmondásmentes legalább annyira mint a valódi matematikai modell.
Valóban én is eltöprengek néha ezeken a dolgokon. Mármint, hogy miért a sok konstans, meg különböző elmélet. Nem egyre érthetőbbnek és kompaktabbnak kéne lennie mindennek?
Elvégre a Tudománynak régi közmondása, hogy az a jobb elmélet, amelyik kevesebb alapfeltevésből írja le ugyanazt. Nos ez ügyben hogyan áll a Tudomány mostanság?
A Húrelméletről hallani, meg az M elméletről, amelyekben lassan már a jóember átlagfizikus sem tudja követni, hogy mégis hány dimenziót meg fityfenét feltételeznek, hogy leírják a világot.
Aztán be kell nyelni, hogy ugyanannak a dolognak a helye és a lendülete egyszerre nem létező realitás. Most akkor mi lesz ebből végül? Hókuszpókusz? Jó tudom ez csak a tudatlan ember siráma, hiszen volt már előttem atomspektroszkóp és nemigen kételkedtem a kvantumfizikára alapozott működési elvében.
Megnéztem viszont egy bemutatót a "Híres" kétrés kísérletről. Odáig minden oké is volt, hogy az elentronok is interferenciaképet rajzolnak az ernyőbe, de a detektoros résznél valami elpattant bennem. No aztán meglehet, hogy csak egy áltudományos, vagy téves okoskodás részese lettem, de így vagy úgy a következőket tettem végül zsebre:
Ha az egyik és csak az egyik résbe detektort teszünk, akkor az egyes kilőtt elektronok összessége által az ernyőre rajzolt interferenciakép eltűnik és helyette egy szokásos kétrés lenyomatot kapunk.
Nos ez abból a magyarázkodási irányból oké is volt, hogy ha a detektor éppen jelez, akkor abba a résbe részecskeként mutatkozva az elektron hullámfüggvénye összeomlik, ami után már tovahaladva érthető a kétréses lenyomat az ernyőn.
De mi áll azokra az esetekre, amikor az adott elektronra a detektor éppen nem jelez semmit?
Mondhatjuk, hogy akkor is összeomlik a hullámfüggvény?
Merthogy amikor a detektor jelez, akkor egyértelműen az elektron részecskeként lép fel, valamilyen reálisan létező változást generálva a detektroron. Ha ez nem így lenne, akkor a detektor nem jelezne. Így már érthető a hullámfüggvény összeomlása.
De amikor a det. nem jelez? Akkor az elektron nem okoz semmiféle változást semmiben. Mégis összeomlik a hullámfüggvény, csak azért, mert a detektor nem lát semmi?
Most vagy félrevezettek engem valami áltudományos hablattyal, vagy itt nekem valami már nagyon nem stimmel. Ez a két lehetőség van :D
