Springen naar inhoud

Wave(ing) Particles (Dualiteit deel/golf)


  • Log in om te kunnen reageren

#1

DMuitW

    DMuitW


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 april 2005 - 10:34

Wave(ing) Particles?

--------------------------------------------------------------------------------

Concerning one of the fundamental quantum fysical difficulties about wave / particle duality I came to some questions...

Following the result obtained from Youngs Two slit experiment, photons create an interference pattern if no measuring apparatus is used at the slits. Also electrons or neutrons form an interference pattern if shot at the two slits, thus proving they also must be made out of waves.

If ! you use a measuring tool to detect the passing parts at the slits, and gather the information at a useful way, you will see that no interference pattern will build up at the detection screen. Thus, following QM, the wave function has collapsed and formed a particle due to measurement at the slits...

What I don't understand is that this wavefunction is a propability function, not a function that defines the path of an actual existing part, thus by quantum mechanics, implying quantum superposition. In other words, roughly said, if not measured, the photon or other particle is in a state of superposition where it effectively is smeared out as a possibility, and NOT as a fysical existing part of matter, anywhere.

This was the context, now my question;

Why can't particles be fysically existent all the time, travelling not by straight vectors( what is implied if assumed that light acts as a particle), but following their wave function? In my eyes, this would explain both particle and wave properties, and avoid the abstractness and weirdness of actual superposition.

And Why is it , that if a measuring apparatus is used at the slits, that imply a collapse of the propability wavefunction, and creation of the particle (cause no interference is seen anymore), the real particles STAY real particles till they have reached the detection screen?
In other words, why cant the particles formed out of the collapse of wavefunction at the slits be converted automatically back into waves once they left the measuring apparatus on their way to the detection screen and althus create an interference pattern (which doesnt happen)???

Hope I asked some clear questions,
Many thanks,
Matt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

DMuitW

    DMuitW


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 april 2005 - 10:35

Sorry van het engels, maar ik had het er ook over op een ander forum en het is dus een letterlijke c/p (van mezelf). Als hij duidelijker zou zijn in het nl, dan vertaal ik hem wel,

Mvg,Matt

#3

Bert

    Bert


  • >250 berichten
  • 718 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 april 2005 - 17:49

De twee vragen zijn als volgt te beantwoorden:

Het deeltje dat een golf volgt is al beschreven in de "pilot wave" benadering van Bohm

Na gemeten te zijn "verandert" het deeltje inderdaad in een golf maar omdat er geen dubbele spleet meer is tussen meetapparaat en fotografische plaat vindt je geen interferentie patroon.

#4


  • Gast

Geplaatst op 20 april 2005 - 08:51

Is het niet mogelijk dat er binnen de frequentietijd (op quantumschaal dus) een voortdurende omzetting plaatsvind van "materie/deeltjeskarakter" naar "energiekarakter"? Je krijgt dan een soort "golf" of "trilling" waarbij de fase waarin je het deeltje treft uitmaakt of je een puur deeltjeskarakter registreert (bijvoorbeeld als de amplitude nul is) of een puur energiekarakter (als de amplitude maximaal is) of een verwarrende combinatie van deeltjes/energiekarakter. Het golfkarakter stel je dan niet tegenover het deeltjeskarakter maar het deeltjeskarakter stel je tegenover het energiekarakter. De golf is dan het resultaat van het voortdurend volgens een bepaalde frequentie omzetten van materie in energie?

Marc

#5

DMuitW

    DMuitW


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 12:13

Het vreemde is, dat dit bij observaties zo niet blijkt te zijn.
Om het voorbeeld te geven. Als het twee spleten experiment van Young wordt uitgevoerd, bekomt men uiteraard het interferentiepatroon.
Als men echter aan de spleten detectoren plaatst, stort de waarschijnlijkheidsfunctie in tot "een punt met eindige energie", of de QM verwoording van een partikel. Logisch zou men denken, het uitvoeren van de observatie zorgt dat via de meting de waarschijnlijkheidsfunctie realtiteit wordt. Er vormt dus geen interferentiepatroon meer.

Echter! is dit niet altijd het geval. Als men een experiment uitvoert waarbij de detectoren wel degelijk aan staan, maar de data wordt direct geflushed (dus wordt ons niet kenbaar gemaakt), blijkt dat het interferentiepatroon wel degelijk wordt opgebouwd...
De vraag is dus, WAT zorgt voor de 'wave-collapse'?

#6

Spuit11

    Spuit11


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 13:13

Het vreemde is, dat dit bij observaties zo niet blijkt te zijn.
Om het voorbeeld te geven. Als het twee spleten experiment van Young wordt uitgevoerd, bekomt men uiteraard het interferentiepatroon.
Als men echter aan de spleten detectoren plaatst, stort de waarschijnlijkheidsfunctie in tot "een punt met eindige energie", of de QM verwoording van een partikel. Logisch zou men denken, het uitvoeren van de observatie zorgt dat via de meting de waarschijnlijkheidsfunctie realtiteit wordt. Er vormt dus geen interferentiepatroon meer.

Echter! is dit niet altijd het geval. Als men een experiment uitvoert waarbij de detectoren wel degelijk aan staan, maar de data wordt direct geflushed (dus wordt ons niet kenbaar gemaakt), blijkt dat het interferentiepatroon wel degelijk wordt opgebouwd...
De vraag is dus, WAT zorgt voor de 'wave-collapse'?

Hahahaha.....Dit is echt wired....Waneer men iets weet bestaat het niet en waneer men iets niet weet bestaat het...Hahaha....

#7

DVR

    DVR


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 april 2005 - 13:18

Echter! is dit niet altijd het geval. Als men een experiment uitvoert waarbij de detectoren wel degelijk aan staan, maar de data wordt direct geflushed (dus wordt ons niet kenbaar gemaakt), blijkt dat het interferentiepatroon wel degelijk wordt opgebouwd...
De vraag is dus, WAT zorgt voor de 'wave-collapse'?


Is dat zo? Nooit van gehoord.. Heb je misschien een bron?
De kortste weg tussen twee punten is nooit een rechte lijn...

#8

Spuit11

    Spuit11


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 13:22

Echter! is dit niet altijd het geval. Als men een experiment uitvoert waarbij de detectoren wel degelijk aan staan, maar de data wordt direct geflushed (dus wordt ons niet kenbaar gemaakt), blijkt dat het interferentiepatroon wel degelijk wordt opgebouwd...
De vraag is dus, WAT zorgt voor de 'wave-collapse'?


Is dat zo? Nooit van gehoord.. Heb je misschien een bron?


Ik heb daar ook nog niets van gelezen wel dit....


De Copenhageninterpretatie van de kwantummechanica zegt bijgevolg dat we niet kunnen spreken van een elementair deeltje, tenzij het wordt waargenomen. We moeten ook rekening houden met de waarnemer (de meeting). In de klassieke mechanica speelde de waarnemer helemaal geen rol, hij was volstrekt neutraal en onafhankelijk.




Nu bedacht John Bell in 1964 op CERN een experiment om na te gaan hoever klassieke – en kwantummechanica van elkaar verwijderd zijn. Hij beschreef een experiment waarbij men kon meten dat een elementair deeltje kon “communiceren” met een ander dat zover ervan verwijderd was dat zelfs licht die afstand in die tijd kon overbruggen. En in 1984 lukte het Alain Aspect dit experiment uit te voeren, met succes. Twee aan elkaar gekoppelde deeltjes (totale spin nul) bewogen uit elkaar. Veranderde men de spin van het ene deeltje, dan gebeurde dit ook automatisch met het andere, alhoewel beide deeltjes zover van elkaar verwijderd waren dat communicatie met de lichtsnelheid onmogelijk was.

Het Aspectexperiment

Bell’s theorema luidt dan ook: niet alleen bestaan de elementaire deeltjes waaruit de wereld is opgebouwd niet als dusdanig, tenzij ze worden waargenomen ( de gekende Copenhageninterpretatie), ze zijn zelfs, op het meest essentiŽle niveau, niet afzonderlijk identificeerbaar van andere deeltjes, arbitrair ver ervan verwijderd.
John Bell formuleerde het onzekerheidsbeginsel in termen van wat we kunnen kennen of wat we niet kunnen kennen in een experiment.

#9

Spuit11

    Spuit11


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 13:52

Het lijkt wel alsof we met 2 spiegelbeelden te maken hebben,alleen kan men niet zeggen welk van de 2 het deeltje is en welk deeltje de spiegeling.Ze zijn bijde zowel deeltje als spiegeling van elkaar. ;)
Hmmmmmm......Als of de tussenliggende ruimte al verantwoordelijk is voor de overdracht van informatie,maar niets fysisch daarvoor verantwoordelijk lijkt te zijn....:shock: Hmmm......Het lijkt wel dat tussen die deeltjes zwaartekracht......Hoe klein ook.......zorgt voor koppeling van informatie... Maar bij de spleten zou er een verstoring kunnen ontstaan....Tenzij de gravitatie golven te klein zijn om verstoord te raken....Zoals dat ook voor lichtgolven geldt.....

#10

DVR

    DVR


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • VIP

Geplaatst op 20 april 2005 - 14:38

En in 1984 lukte het Alain Aspect dit experiment uit te voeren, met succes. Twee aan elkaar gekoppelde deeltjes (totale spin nul) bewogen uit elkaar. Veranderde men de spin van het ene deeltje, dan gebeurde dit ook automatisch met het andere, alhoewel beide deeltjes zover van elkaar verwijderd waren dat communicatie met de lichtsnelheid onmogelijk was.


Voor zover ik weet hebben ze niet de spin van het deeltje veranderd.. Dit impliceert immers dat daarmee informatie instantaan kan worden overgedragen.. Je zou zo namelijk een soort van code kunnen maken waarbij je afspreekt dat spin omgoog 1 is, en spin naar beneden 0..
Bij mijn weten is het enkel mogelijk de spin van een deeltje te meten, zodat je instantaan weet wat de spin van het andere deeltje is, je kunt er dus geen informatie mee overdragen!

Wat betreft de post van DMuitW: Er kan nog veel gezegd worden over wat een 'meting' precies is.. Volgens sommige doet de aanwezigheid van het menselijk bewustzijn ertoe. Ofwel, zoals in de post van DMuitW:

Als men een experiment uitvoert waarbij de detectoren wel degelijk aan staan, maar de data wordt direct geflushed (dus wordt ons niet kenbaar gemaakt), blijkt dat het interferentiepatroon wel degelijk wordt opgebouwd...


Ik vind het zelf niet geloofwaardig dat de aanwezigheid van een mens een meetresultaat beinvloed, en ben dan ook van mening dat het er bij een 'meting' om gaat dat een macroscopisch iets (bijvoorbeeld een meetapparaat, dat zelf uit veel deeltjes is opgebouwd) wordt beinvloed door de meting.. Of andersom, het de golffunctie van het gemeten deeltje beinvloed..
De kortste weg tussen twee punten is nooit een rechte lijn...

#11

Bert

    Bert


  • >250 berichten
  • 718 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 17:24

Nu bedacht John Bell in 1964 op CERN een experiment om na te gaan hoever klassieke Ė en kwantummechanica van elkaar verwijderd zijn. Hij beschreef een experiment waarbij men kon meten dat een elementair deeltje kon ďcommunicerenĒ met een ander dat zover ervan verwijderd was dat zelfs licht die afstand in die tijd kon overbruggen.

Niet John Bell bedacht dat maar Einstein, Podolsky, Rosen en Bohm.
Bell bewees dat de voorspellingen van quantummechanica in een EPRB-achtig experiment niet kunnen worden gedaan met een lokale en causale theorie.

Bellís theorema luidt dan ook: niet alleen bestaan de elementaire deeltjes waaruit de wereld is opgebouwd niet als dusdanig, tenzij ze worden waargenomen ( de gekende Copenhageninterpretatie), ze zijn zelfs, op het meest essentiŽle niveau, niet afzonderlijk identificeerbaar van andere deeltjes, arbitrair ver ervan verwijderd.
John Bell formuleerde het onzekerheidsbeginsel in termen van wat we kunnen kennen of wat we niet kunnen kennen in een experiment.

Dat is een brug te ver. Bell heeft niets van deze aard geformuleerd en was zelfs een tegenstander van de Kopenhagen interpretatie. Bell was voor alles een realist en vond de toestand waarin de quantummechanica verkeerde een schande.

#12

Spuit11

    Spuit11


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2005 - 22:45

Dat is een brug te ver. Bell heeft niets van deze aard geformuleerd en was zelfs een tegenstander van de Kopenhagen interpretatie. Bell was voor alles een realist en vond de toestand waarin de quantummechanica verkeerde een schande.

Dus in Belgie kletsen ze maar wat uit hun nek.... http://users.telenet...ens/kwantum.htm :wink:

#13

Bert

    Bert


  • >250 berichten
  • 718 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 april 2005 - 05:42


Nu bedacht John Bell in 1964 op CERN een experiment om na te gaan hoever klassieke Ė en kwantummechanica van elkaar verwijderd zijn. Hij beschreef een experiment waarbij men kon meten dat een elementair deeltje kon ďcommunicerenĒ met een ander dat zover ervan verwijderd was dat zelfs licht die afstand in die tijd kon overbruggen.

Niet John Bell bedacht dat maar Einstein, Podolsky, Rosen en Bohm.
Bell bewees dat de voorspellingen van quantummechanica in een EPRB-achtig experiment niet kunnen worden gedaan met een lokale en causale theorie.

Bellís theorema luidt dan ook: niet alleen bestaan de elementaire deeltjes waaruit de wereld is opgebouwd niet als dusdanig, tenzij ze worden waargenomen ( de gekende Copenhageninterpretatie), ze zijn zelfs, op het meest essentiŽle niveau, niet afzonderlijk identificeerbaar van andere deeltjes, arbitrair ver ervan verwijderd.
John Bell formuleerde het onzekerheidsbeginsel in termen van wat we kunnen kennen of wat we niet kunnen kennen in een experiment.

Dat is een brug te ver. Bell heeft niets van deze aard geformuleerd en was zelfs een tegenstander van de Kopenhagen interpretatie. Bell was voor alles een realist en vond de toestand waarin de quantummechanica verkeerde een schande.

Dus in Belgie kletsen ze maar wat uit hun nek.... http://users.telenet...ens/kwantum.htm :wink:

In dit geval wel ja. Het is een stukje geschiedvervalsing waar de voormalige sovjet unie nog een puntje aan kan zuigen.

#14

DMuitW

    DMuitW


  • >25 berichten
  • 39 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 21 april 2005 - 14:19

Voor zover ik er iets van geleerd heb, is een quantum partikel (dus bij het vertonen van partikeleigenschappen) een vector in de Hilbert ruimte, een punt met in dit geval eindige energie weergegeven door een niet-lineaire vergelijking. Met andere woorden, een punt met eindige energiedensiteit.
Er blijven echter meer vragen dan antwoorden;

-Bestaat er werkelijk zoiets als een superpositie van staten?
-Waaruit bestaat klassieke materie, zijnde niet langer een punt, maar observeerbaar deeltje?
-Indien we aannemen dat er wel degelijk een superpositie ŗ la Dirac en von Neumann bestaat, wat is er in staat deze "wave collapse" te veroorzaken?

#15

Spuit11

    Spuit11


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 april 2005 - 15:34

Voor zover ik er iets van geleerd heb, is een quantum partikel (dus bij het vertonen van partikeleigenschappen) een vector in de Hilbert ruimte, een punt met in dit geval eindige energie weergegeven door een niet-lineaire vergelijking. Met andere woorden, een punt met eindige energiedensiteit.
Er blijven echter meer vragen dan antwoorden;

-Bestaat er werkelijk zoiets als een superpositie van staten?
-Waaruit bestaat klassieke materie, zijnde niet langer een punt, maar observeerbaar deeltje?
-Indien we aannemen dat er wel degelijk een superpositie ŗ la Dirac en von Neumann bestaat, wat is er in staat deze "wave collapse" te veroorzaken?

ruimte...... ( ponderomotive force ) Met andere woorden, de quantummechanica werkt in de macroscopische wereld niet, maar waarom niet? Omdat de tijd hier te langzaam verloopt en men dus te lang in een van de 2 toestanden bevind.... Het geheel is te lang deeltje.......Of te lang Golf....... In ons geval......Deeltje.... Hmmmmm...... Onze energie toestand is te laag....en onze massa te hoog.....Bij licht zou je dan zeggen.....De energie toestand is te hoog en de massa te laag....Maar......inteferatie heeft meer te maken met status van golf of het zijn van een golf,hoe meer massa hoe kleiner de kans op waarschijnlijkheid.....Een kleinere massa heeft een grootere kans om een golf te zijn dan een grootere massa.....En licht bevind zich bijna altijd of altijd in staat van een golf......Maar stel nu dat men de waarneming zou doen waarneer men zich op het particel bevind.....Geldt deze waarschijnlijkheid voor deze waarnemer dan ook.....





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures