Golven noch deeltjes

kotje

Als het licht bij de proef van Young al door de twee spleten gepasseerd is, kunnen we er dan nog voor zorgen dat het licht als golven of deeltjes het scherm treffen? Dus als we een interferentiepatroon of een verbreed beeld van de twee spleten krijgen(diffractie).

Jan van de Velde

Ik snap de vraag niet: óf golven óf deeltjes kan niet. Het zal altijd én én zijn. Dat we om bepaalde effecten te verklaren uitgaan van de golfeigenschap (bijv. interferentie) óf de deeltjeseigenschap (bijv. energie-overdracht) is een kwestie van de andere eigenschap even buiten beschouwing laten omdat die er voor het waargenomen effect even niet toe doet.

qrnlk

Is dit verschil niet min-of-meer gekopeld aan de vraag of het universum continue of discreet is?

kotje

Ik bedoel werkelijk het volgende het licht passeert de twee spleten als golf. Wel kunnen we er nu nog voor zorgen dat het licht als golf( interferentie patroon) of deeltje het achterliggend scherm treft. Dus kan zogezegd het licht nog een andere keus maken. Ik veronderstel dat iedereen de proef van Young kent natuurlijk. Indien dit niet zo is dan is dit gemakkekijk te vinden op internet.

Jan van de Velde

Licht maakt geen keus. Het IS. Het treft het scherm zowel als golf als als deeltje. De totale hoevelheid energie die het scherm treft verandert niet, is niets meer of minder dan de hoeveelheid energie die door de spleten stroomde. Alleen komt dat op sommige plekken op het scherm wat geconcentreerder terecht dan op andere delen.

kotje

Jan ik wil je nieuwsgierigheid niet langer op de proef stellen. Druk hier.

En lees even door als ge goesting hebt.

Math-E-Mad-X

De quantummechanische golffunctie van licht (of een willekeurig ander deeltje) kan op ieder moment vervallen tot een puntdeeltje of tot pure golf. Dat is alleen afhankelijk van de manier waarop we het meten.

Een scherm bestaat meestal uit lichtgevoelige moleculen. Als je één foton langs de dubbele spleet stuurt kan dat ene foton maar met één molecuul reageren, dus zal je ook maar op één punt iets waarnemen. Het foton vervalt dus naar een puntdeeltje. Maar met behulp van een ander soort experiment zou je het foton net zo goed naar een pure golffunctie kunnen laten vervallen.

(Als ik je vraag goed begrepen heb is dit het antwoord, je mag de volgende keer je vraag wel iets duidelijker opschrijven

)

kotje

Ik veronschuldig mij als ik mijn vraag niet duidelijk genoeg gesteld heb. Maar het gaat hier feitelijk over het uitgestelde keuze experiment van Wheeler. Lees hier meer over.

Door achter de twee sleten b.v. een positieve lens te zetten kan ik er voor zorgen dat er voordien deeltjes(fotonen) door de spleten zijn gegaan. Als ik geen positieve lens zet dan gingen er voordien golven door. Dus uitgestelde keuze. Ge moet wel een beetje naar beneden bladeren om op het experiment te komen. Veel leesgenot.

Schwartz

Het probleem is als volgt te bezien:

De interpretatie van Cramer: zie elders op dit forum.

Ik heb links toegevoegd naar internetpagina's van Cramer.

Om het simpel te houden: golven uit het verleden en de toekomst.

De onderstaande link moet je eens volledig bekijken:

http://faculty.washington.edu/jcramer/Powe...oskone_0402.ppt

Vooral het Asfar (ofzoiets) experiment is een oplossing van je vraag.

kotje

Schwartz dank voor jouw link ik heb hem toegevoegd aan mijn favorieten.

Ik wil echter nog even terugkomen op het "uitgestelde keuze experiment" van Wheeler.

Feitelijk kan men hierdoor het verleden veranderen.

Als we een positieve lens zetten tussen spleten en scherm dan dwingen we dat er in het verleden deeltjes door de spleten gegaan zijn in het ander geval golven.

Door het feit dat we de afstand tussen spleten en scherm tot een willekeurige afstand kunnen laten worden (lichtjaren) kunnen we in theorie het verleden lichtjaren geleden veranderen.Toch bizar.

Math-E-Mad-X

Damn, klinkt superinteressant allemaal 8) jammer dat ik zo weinig tijd heb om die dingen te lezen

reindern

Feitelijk kan men hierdoor het verleden veranderen.

Dit is volgens mij niet waar. Volgens Bell zal een theorie die emperisch equivalent is met de quantummechanica (en dus dit soort resultaten voor de -delayed choice- experimenten geeft) 1 van de volgende aannames schenden:

1) Een meting nu kan niet het verleden veranderen

2) De keuze van wat te meten in punt A, kan het resultaat van een meting in punt B niet beinvloeden (seinen met snelheden > c)

3) De uitkomst van meten in punt A, kan het resultaat van een meting in punt B niet beinvloeden (niet lokaal zijn qm)

4) Als waarnemer heb je keuzevrijheid: je kunt zelf nog bepalen wat je wilt meten.

Jij zegt nu dat de conclusie van het experiment impliceert dat 1) niet waar is (je kunt het verleden niet veranderen), maar andere aannames kunnen dit resultaat ook verklaren.

Over het algemeen wordt bijvoorbeeld aangenomen dat 3) niet geldt. De qm is in dit geval niet lokaal, maar schent 'informatie verzenden sneller dan het licht' niet (aanname 2).

Je zou ook kunnen zeggen dat je geen keuzevrijheid hebt (schending aanname 4)). In dat geval kun je dus niet 'achteraf nog kiezen of je een lens plaatst'. Deze keus is immers deterministisch en onderdeel van de gehele meting en ligt van te voren al vast.

kotje

Reindern ik weet dat je kennis van QM verder gaat dan de mijne, ik heb je uitleg lang bekeken. Maar ik kan niet zeggen dat hij mij overtuigt. Ik weet dat Bell theoretisch heeft bewezen dat de QM niet lokaal is en dat Aspect dit praktisch aangetoond heeft.

Maar veronderstel dat ik twee zo'n identieke opstellingen heb en ik plaats bij de ene een positieve lens en bij de andere niet, dan heeft men bij de lensplaatsing toch van golven deeltjes gemaakt die door de spleten gaan bij de ene opstelling(in het verleden).

Tracht mij eens wijs te maken met min of meer gewone taal dat ik verkeerd ben in mijn denken.

reindern

Tracht mij eens wijs te maken met min of meer gewone taal dat ik verkeerd ben in mijn denken.

Ik wil een poging wagen, maar echt begrijpen doe ik de qm natuurlijk ook niet.

Misschien is het makkelijkst om een delayed choice experiment te 'begrijpen' door het volgende experiment te bekijken: je neemt een interferometer:

Afbeelding

Een foton dat door de bron wordt weggeschoten zal in een superpositie via spiegel A en B bij een tweede halfdoorlaatbare spiegel komen. Hier zal het signaal dat naar detector A gaat door interferentie geheel 0 zijn (dit komt door een verschil in fase dat onstaat als een foton door een halfdoorlaatbare spiegel wordt gereflecteerd dan wel doorgelaten wordt) en er altijd volledige detectie in detector B plaats vinden.

De enige verklaring die hiervoor is (altijd detectie in B, nooit in A) is door een foton een 'golfkarakter' toe te kennen terwijl het foton van de bron naar de detectie 'vliegt'.

Nu is het mogelijk om nadat de bron een foton heeft afgeschoten, maar voordat het bij de spiegels is aangekomen, 1 van de twee spiegels (bijvoorbeeld spiegel B) weg te halen. In dit geval zullen er nooit meer '2 delen' van de 'golf' bij de detectoren aan kunnen komen en zal er dus ook geen interferentie meer zijn. Het foton zal zich nu als deeltje gedragen: in de helft van de gevallen zal het via spiegel A gevlogen hebben en in dat geval kan weer in de helft van de gevallen detector A of B geraakt worden (geen interferentie). Nogmaals:

- spiegel B aanwezig: 100% detectie in detector B (golfkarakter)

- spiegel B afwezig: 25% detectie in detector A, 25% detectie in detector B (deeltjeskarakter)

Nu kun je kiezen of je spiegel B weg wilt halen als het foton de eerste halfdoorlaatbare spiegel heeft gepasseerd. Met een 'delayed choice' kun je dus bepalen of het foton 'in het verleden' als 'deeltje' of als 'golf' door deze spiegel is gegaan. Hoe kun je dit oplossen?

1) Door te zeggen dat je daadwerkelijk iets in het verleden verandert. Je haalt spiegel B weg, en daarmee verander je het 'bronsignaal' van deeltje naar golf of andersom.

2) Door te zeggen dat de qm niet lokaal is. Op het moment dat je spiegel B weghaalt zal dit invloed hebben op de totale golffunctie van het foton. Zeer kort door de bocht kun je dus zeggen dat doordat je spiegel B weghaalt de golffunctie zo zal veranderen dat er of iets met deeltjeskarakter via spiegel A gaat, of iets met deeltjes karakter rechtdoorvliegt op de plek waar eerst spiegel B was. Voordat je spiegel B weghaalde had je iets met 'golfkarakter' dat langs beide spiegels vliegt.

3) Je gaat ervan uit dat alles deterministisch is, en wel zodanig dat je geen vrije wil hebt. In dat geval zou bijvoorbeeld op het moment dat het foton wordt weggeschoten met een 'deeltjes karakter' al vastliggen dat jij in de toekomst de keuze gaat maken spiegel B weg te halen en, andersom, dat als het foton een golfkarakter heeft jij altijd de keuze zult maken spiegel B te laten staan. Deze verklaring lijkt vergezocht, maar als je in determinisme gelooft is het een optie.

Omdat Bell een experiment onderzoekt waarbij niet 'delayed choice' speelt, maar twee metingen (in een EPRB-systeem) gelijktijdig worden gedaan kan hij punt 2) nog opsplitsen in een situatie waarbij de keuze die iemand maakt invloed heeft op de uitkomst van het andere experiment of dat alleen de uitkomst op zijn experiment hierop invloed heeft. In dit geval is dit onderscheid echter niet mogelijk.

Nou, ik hoop dat het wat duidelijk is

. Ik heb trouwens bewust niet je verhaal met de spiegel erbij genomen omdat de interferometer iets duidelijker is (tenminste, dat vind ik); maar het principe is hetzelfde.

reindern

ook leuk (en helemaal exotisch): je zou iemand ook nog (terwijl het foton tussen de eerste halfdoorlaatbare spiegel en spiegels A&B vliegt) de (vrije) keuze kunnen geven een detector tussen spiegel B en de tweede halfdoorlaatbare spiegel te plaatsen. Deze detector zou vervolgens aan een bom gekoppeld kunnen worden, zodanig dat deze afgaat als de detector een foton detecteert. In dit geval kan er nooit meer een 'golf' signaal bij de tweede halfdoorlaatbare spiegel komen en heb je dus geen interferentie meer:

- extra detector niet geplaatst: 100% detectie in detector B

- extra detector wel geplaatst: 25% detectie in detector A, 25% detectie in detector B, 50% detectie door extra detector waardoor de gehele proefopstelling opgeblazen wordt.

Stel nu dat je iets meet met detector A; je moet dan concluderen dat er een extra detector is geplaatst, maar dat deze _niks_ gedetecteerd heeft (je bent er nog, de bom is niet afgegaan) maar dus wel invloed heeft gehad op je meting (invloed door niks te meten kortom

).

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Golven noch deeltjes

Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes

Re: Golven noch deeltjes