Рассмотрим несколько разновидностей эксперимента Юнга.
2 щели заменены фотоделителем. Истории расходятся ортоганально и сводятся воедино при помощи зеркал.
Здесь на рисунке уже присутствует детектор, мы на него пока не обращаем внимание.
Итак, фотон исходит из источника и попадает в светоделитель. В отличие от 2 щелей, сквозь которые он свободно проходил, это уже взаимодействие с макрообъектом. Это полусеребренное зеркало под 45 градусов, которое с вероятностью в 50 % пропускает, а с вероятностью 50 % отражает.
Итак, отраженный фотон уже взаимодействовал с зеркалом, верно ? Далее, куда бы ни направился фотон, он неизбежно сталкивается с зеркалом. Это снова макрообъект. Это снова то же самое взаимодействие с большой системой, на которое списывали возмущение при измерении.
Итог – интерференционная картинка есть.
Как это объяснить ? В 2-щелевом мы исходили из того, что препятствий нет на пути. Поставили измерительный прибор – нарушили истинную волновую природу контактом с макрообъектом.
Вот эта схема – полная альтернатива 2-щелевого. Нужно объяснить, что происходит.
2 вариант.Рисунок тот же. Но имеем детектор (он там уже даже нарисован). В терминах копенгагенской интрепретации, происходит коллапс волновой функции вследствии измерения. Что здесь принципиального поменялось, что заставило волну стать частицей ? Еще один макрообъект ? Чем он отличается от 2 зеркал и фотоделителя ?
Что ключевого поменялось кроме того, что экспериментатор увидел сигнал и получил знание о выбранном пути ?
3 вариант. Дальше на тот же рисунок добавляем элементы мысленно, чтобы не плодить рисунки.
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.
4 вариант. А не сориентировать ли нам этими же установками фотоны в обеих альтернативных разветвлениях как «вниз»-«вниз» или «вверх» - «вверх» ?
Сделали. Интерференция вернулась. Что тут поменялось ? Что заставляет частицу снова проявить свойства волны ? Что поменялось кроме потери знаний наблюдателем ? Те же установки. Так же насильственно ориентируют спин, просто в одном направлении. Фотоделитель, ориентировка спина, зеркала – почему нет коллапса при взаимодействии с этими 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, 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 ?
Также вдумчиво и без спешки читаем статью
Будущее влияет на прошлое? Учёные подтвердили мысленный квантовый эксперимент Уиллера на примере отдельных атомовПонятно, в каком смысле бесит наблюдатель ?
Есть идеи, как от него избавиться ?
Бога не предлагать.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
