Эксперимент с двумя щелями

Я не могу понять связь между котом Шредингера и этим удивительным экспериментом с двойной щелью.

Кажется, что в двойной щели мы знаем, что если мы наблюдаем за частицей, волновая функция коллапсирует, и электрон ведет себя как нормальная частица, так что разве это не решает проблему кота Шредингера?

Когда мы открываем коробку, атом, который должен помочь высвободить яд, действует как частица, яд находится в бутылке, поэтому кошка остается в живых, правда не знаю?!

Ответы (2)

Существует тесная связь в том, что оба требуют краха суперпозиции, и я думаю, что понимание одного действительно помогает понять другое.

В эксперименте с двумя щелями положение электрона не измеряется до тех пор, пока он не упадет на экран, или на фотопластинку, или на что-то еще, что вы используете для просмотра интерференционной картины. Это означает, что перед тем, как электрон ударится об экран, он не имеет четко определенного положения. Очень важно понять этот момент. Дело не в том, что электрон имеет положение, но мы не знаем, какое оно — электрон делокализован над областью между источником электронов и экраном и не имеет более точного положения в обычном смысле слово.

Когда электрон взаимодействует с экраном экрана, мы видим его как точку на экране, так что внезапно он занимает четко определенное положение. Что случилось?

Ну, если электрон находился в суперпозиции всех возможных положений на экране, значит, сразу после удара экран должен находиться в суперпозиции всех своих возможных взаимодействий с электроном. В этом состоянии положение взаимодействия электрона с экраном не определено. И когда вы взаимодействуете с экраном, глядя на него, вы должны войти в суперпозицию состояний видения взаимодействия во всех возможных местах на экране. И когда вы сообщаете мне результат, я должен сопоставить все возможные вещи, которые вы могли мне сообщить. И так далее: суперпозиция распространяется на всю вселенную.

Но это не то, что происходит. Почему нет?

На данный момент мнения расходятся, и существует целый ряд теорий о том, что происходит. Наиболее распространенными, вероятно, являются копенгагенская интерпретация и интерпретация многих миров , но существует и несколько других точек зрения. Я предоставил ссылки на них, но имейте в виду, что все объяснения сложны в математике. Однако все они согласны с тем, что, хотя легко удерживать простой объект, такой как электрон, в суперпозиции, это становится все труднее по мере того, как объект становится более сложным (говоря физиками, у него больше степеней свободы ) .

Таким образом, вы не видите экран как суперпозицию, потому что слишком сложно существовать в состоянии суперпозиции дольше, чем самый короткий момент. Вместо этого вы видите взаимодействие электрона и экрана как четко очерченное пятно. Точно так же кошка/коробка/яд слишком сложны, чтобы существовать в качестве суперпозиции в течение какого-либо значительного времени. Вместо этого кошка всегда либо жива, либо мертва.

когда вы говорите, что они оба требуют коллапса суперпозиции, вы имеете в виду, что они оба согласны с копенгагенской интерпретацией? потому что, насколько мне известно, Шрёдингер использовал эксперимент с кошкой, чтобы доказать глупость этой интерпретации.
+1 Мне очень нравится этот ответ, честно говоря, я крайне удивлен тем, как он еще не получил ни одного голоса. У меня есть два общих вопроса после прочтения вашего ответа, если позволите: (i) Итак, со всей правильностью, без необходимости придерживаться интерпретации КМ, можно сказать, что когда атомная система (например, здесь электрон и его положение) находится в состоянии суперпозиции (здесь позиций), то его положение в принципе не вполне определено, так как оно не имеет ничего общего с нашими экспериментальными возможностями, а такова природа атомных систем, верно?
(ii) С одной стороны, мы знаем, что экран — это макроскопическая система, а электрон — Q-механическая, поэтому, когда они взаимодействуют, Q-система декогерентна и может быть описана классическими законами движения, но не означает ли это, что на экране мы не должны видеть полос? так как система декогерентна. С другой стороны, я убеждаю себя в следующем: в результате декогеренции из-за взаимодействия с экраном электрон попадает в вполне определенное позиционное состояние и, таким образом, может быть описан точкой на экране. Верна ли последняя оценка?
@ user929304: да, ваше последнее предложение в основном правильное. Обратите внимание, что одной декогерентности недостаточно — нам нужна декогерентизация + множество миров, чтобы получить наблюдаемый классический результат. Объяснение того, почему очень быстро становится математическим :-)

1) Центральный максимум дифракционной картины находится между щелями. 2) Стрелять одиночными электронами в двойную щель. Та же самая дифракционная картина накапливается. 3) Любая попытка определить, через какую щель проходит данный электрон, приводит к схлопыванию дифракционной картины с двумя щелями в две картины с одной щелью. 4) Все это прекрасно работает с использованием бакминстерфуллерена C60 в качестве дифрагированного объекта, MW = 720,6 а.е.м. или большой молекулы, такой как производные фталоцианина C48H26F24N8O8, MW = 1298,7 а.е.м.

http://arxiv.org/abs/1310.8343

Расскажите нам, как классическая физика позволяет молекуле массой 1300 а.е.м. проходить через обе щели одновременно. Сравните разделение по ширине с размером молекулы. А теперь смех,

5) Эксперименты с квантовым ластиком и квантовым двойным ластиком. Как узнать, быть классическим или QM на щели, когда решение принимается после щели?

Я не минусовал, но путаница возникает из-за использования слова «частица», которое приписывает классическое поведение частицы, как в вашем «откуда она знает ...» для квантово-механической сущности. Самой основой квантово-механического объекта является то, что его математическая модель описывает распределение вероятностей его появления при измерении. Вероятность, контролируемая граничными условиями квантово-механической задачи. Знание находится в функции вероятности. Были эксперименты, когда щель была известна по появлению отдельных частиц, а интерференция существует до сих пор.
en.wikipedia.org/wiki/… . Именно изменение граничных условий задачи КМ заключается в том, что детекторы на щели разрушают картину. Можно иметь состояние, как показано в ссылке в ссылке, где шаблон выживает при обнаружении. Попытка изменяет волновую функцию, если она недостаточно хороша. Ничто, кроме вероятности, не отображает две щели одновременно. Частица проходит через один .
Эксперимент с двумя щелями
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v