Я нашел свой старый пост один и чтоб сэкономить время, немного накопипастю оттуда, адаптируя старый текст под сегодняшний вопрос.
Итак, вот схема, каркас установки.
И далее по пунктам буду перечислять разные варианты реально проведенных экспериментов.
Но придется мысленно добавлять-убирать из этого каркаса некоторые доп. детали.
Ну чтоб не плодить простыни рисунков.
Итак, на рисунке мы видим испускаемый в левом верхнем углу единичный фотон. Он поступает на светоделитель. Не буду врать, что точно понимаю, как он работает. Возможно, это полусеребренное зеркало задействовано, возможно, что-то другое. В целом в любом случае это макрообъект, который заставляет в 50% случаев фотон поворачивать ортогональо, а в 50% пропускает беспрепятственно.
Далее на пути вверху рисунка есть доп. установка - детектор прохождения фотона именно по этой траектории.
По углам зеркала, установленные под 45 градусов, чтобы свести оба альтернативных пути воедино на финише.
На финише - фоточувствительный экран.
1 вариант. Здесь мысленно уберем ту доп. приблуду - детектор прохождения фотона. Т.е. мы "не наблюдаем". Как бы не летел фотон, на финише он всегда придет на экран и у нас нет принципиальной возможности узнать его траекторию.
Но при этом он взаимодействовал со светоделителем и зеркалом. Атомов в зеркале ой как много. Не-макрообъектом назвать его не получится. Итог - интерференционная картина на экране. Никуда она не делась от взаимодействия с макрообъектами.
Просьба объяснить, почему в ящике с котом так лихо парадокса не было и событие радиоактивного распада было определенным, а не находилось в суперпозиции, т.к. якобы происходил изначально коллапс волновой функции под гнетом макросистемы (уж извините за вольность в изложении), а здесь ни смотря на такие взаимодействия с макромиром ничего не коллапсирует и фотон проявляет по прежнему суперпозицию прохождения по двум траеекориям.
2. вариант. Мы помечаем фотон. Т.е. возвращаем мысленно назад изображенный на схеме прибор вверху. Естественно, фотон тут же начинает вести себя классически и на экране интерференционная картина исчезает.
Что поменялось ? Что принципиального не имеет большое зеркало, чтобы нарушить квантовые свойства фотона, но имеет тот прибор ? Тут можно нарыть, конечно, и название эксперимента, и нагуглить в википедии более подробное описание, чтобы точно понять, как происходит детектирование,но ведь ключевой вопрос не в том, почему детектор нарушил волновые свойства, а почему зеркала не смогли этого сделать.
3 вариант.Итак, та же схема, но в качестве детектора – прибор, который ориентирует спин фотона, например, «вверх».
Симметрично ставим установку в альтернативной траектории движения. Эта установка помечает фотон установкой спина в положение «вниз».
Фотодетектор модифицируем таким образом, что по нему можно восооздать историю, какая точка оставлена как помеченным фотоном. Волна снова не проявляется.
Здесь оговорюсь сразу, что я не в курсе, действительно ли установка ориентирует фотон спином вверх-вниз или она лишь способна пропустить дальше фотон, сориентированный определенным образом, а противоположным не пропустит.
В данном случае это не принципиально, просто сразу оговариваю, вдруг я допустил существенный косяк в описании, который выдает мое невладение темой.
Итог один и тот же. Сориентированные одним образом фотоны, дошедшие до экрана, прошли определенно по одному пути, а сориентированные противоположным - по другому.
Если не модифицировать экран таким образом, чтобы он фиксировал спин прилетевшего фотона, интерференционная картина есть.
Если модифицировать и по точкам можно будет воссоздать историю каждой точки, сразу же пропадает интерференционная картина.
4. О.К. А давайте теперь поставим не пропускающие противоположно сориентированные спины фотонов в разных путях установки, а одинаковым! Вверх-вверх или вниз-вниз.
Вот ничего кроме этого не меняется. Фотон взаимодействует с зеркалом, он взаимодействует с установкой, которая пропускает только опрделенным образом сориентированный фотон (или помечает его определенным образом), он попадает в экран, который фиксирует его спин. Поменялось то, что мы потеряли принципиальную возможность узнать траеткорию. Интерференционная картина возвращается. Немедленно как и не пропадала. Что поменялось ? Как так лихо, как Ахмедов, объяснить эти эксперименты с позиции нарушения волновых свойств микромира макрообъектами ?
5 вариант. вернемся к варианту 3. Фотоны помечены «вверх»-«вниз» в разных траекториях. Это дает нам знание о выбранном пути. Ну и само собой, это взаимодействие со сложным макрообъектом в добавок к зеркалам и фотоделителю. На последнем участке финишных прямых к фотодетектору поставим еще по 1 установке. Она так же ориентирует спин фотона, как и предыдущие. Только подключена к генератору случайных чисел и выбирает «верх» или «вниз» случайно.
Итак, у нас была потеряна интерференция. Частички, пройдя через еще одну порцию нехилого взаимодействия с макрообъектом (дополнительное взаимодействие !!), подвергшись точно такого же рода воздействию, которое ранее заставило стать частицей, теперь вдруг возвращает интерференцию.
Что существенного, кроме наших знаний о пройденном пути, поменялось ?
6. Уиллер предложил отложенный выбор и он был реализован. Удаляем на рисунке детектор так далеко, чтобы точность работы наших приборов позволяла быть уверенными в отложенном выборе. А именно: только после прохождения фотоном фотоделителя мы принимаем решение о том, включать ли прибор для детектирования прохождения или не включать. Т.е. предполагается, что на этапе светоделителя фотон выбирает, быть ли ему волной или точкой, в зависимости от каких-то доступных для него параметров. Но мы видим, что на это влияет принятие нами решения об измерении или не измерении в будущем. Создается впечатление, что если мы включили прибор, то заставили фотон ранее, в прошлом, выбрать быть частицей после светоделителя.
А если решили не включать, то повлияли на его прошлое, заставив его в прошлом остаться волной, покидая светоделитель.
Что меняется здесь кроме наших знаний об истории ?
Ну и не помешает сюда добавить и статейку в тему
статейка
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
