Почему гравитация не мешает эксперименту с двумя щелями?

Допустим, вы проводите эксперимент с двумя щелями. Кроме того, давайте использовать электроны.

Мой вопрос заключается в том, не повлияет ли гравитация электрона на Землю, тем самым вызвав ее декогеренцию и коллапс ее волновой функции (или, в случае MWI, запутывание и потерю информации в окружающую среду, предотвращая интерференцию)?

Причина, по которой я думаю, что это произойдет, заключается в том, что вы можете сказать, какой путь выбрал электрон, основываясь на его приливных воздействиях на Землю: все является детектором.

Почему гравитация Земли может вызвать декогеренцию? Это простой эффективный потенциал. Вы можете получить себе нейтронный фонтан и использовать его для измерения собственной энергии квантово-механических объектов, захваченных гравитацией Земли, если хотите... вызовет ли это декогеренцию? Нет. Что касается экспериментов с щелями... поправка от гравитации слишком мала, чтобы о ней беспокоиться. В общем, эксперименты с щелями слишком тривиальны, чтобы вообще о них беспокоиться.
Эксперименты говорят об обратном... но если вы хотите в это верить. Да, вероятно, существует фактор взаимодействия, который вызовет декогеренцию в сверхсильных гравитационных полях... но вы точно не сможете измерить это на Земле. Возможно, внутри черной дыры, очень близко к сингулярности, где поле вызовет рождение пар и т. д.
В физике слишком мало всегда «слишком мало для измерения с помощью вашего текущего экспериментального оборудования». Коллапс не является физическим явлением.
@CuriousOne Ну, да, эксперименты говорят об обратном. В этом суть моего вопроса.
Смысл моего комментария в том, чтобы вдохновить вас мыслить за пределами вашего понимания квантовой механики. Вы все еще думаете о коллапсе как о каком-то странном физическом явлении. Это вообще не явление.
Эффекты КЭД, такие как излучение мягкого фотона, мешают запутанности гораздо больше, чем гравитация Земли, физика.stackexchange.com/questions /194458/… Но даже для них отклонения от вероятностей КМ слишком малы, чтобы их можно было обнаружить в настоящее время. Да, если вы соедините классическую гравитацию с квантовой механикой, вы теоретически сможете отслеживать электроны, разрушать неопределенность и сохранять энергию и т. д. Это потому, что такая связь математически непоследовательна, и у нас нет квантовой гравитации, чтобы сказать нам, как это исправить. .
Кто-то должен провести эксперимент с двумя щелями внутри черной дыры, просто чтобы убедиться. К сожалению, им будет трудно сообщить нам результаты.
@Conifold, возможно, arxiv.org/abs/gr-qc/0311082 — это все, что вам нужно. Но, как вы говорите, заряд электрона повлияет на его окружение гораздо сильнее, чем его масса. В любом случае, реальный ответ на этот вопрос будет связан с матрицами плотности и взаимодействиями, которые не усиливаются макроскопически.

Ответы (2)

Да, все является детектором, но вам нужно количественно определить, с чем взаимодействует ваша система (и насколько сильно). Гравитация в каком-то смысле плохой пример, потому что квантовые детали гравитации до сих пор не решены (и гравитация, несмотря ни на что, является слабым взаимодействием), поэтому давайте обойдем этот отвлекающий маневр, заменив гравитацию электромагнитным полем:

Поскольку ваш заряженный электрон так или иначе ускоряется в аппарате Штерна-Герлака или в эксперименте с двумя щелями, теоретически он должен излучать электромагнитные волны. Более того, вы ожидаете, что сможете определить его положение, измеряя разницу в том, как частицы в окружающей среде воздействуют на электромагнитное поле электрона, верно?

По сути, причина, по которой вы все еще наблюдаете интерференционные полосы, заключается в том, что связь с окружающей средой слаба. (В то время как если вы постепенно регулируете экспериментальные параметры, чтобы увеличить силу связи с окружающей средой, то полосы постепенно исчезают.) Слабая означает, что если вы выполняете математику, даже в принципе невозможно вывести достаточную информацию из окружающей среды. .

Вам могут понравиться некоторые журнальные статьи Цайлингера, такие как экспериментальная демонстрация щелевых интерференционных полос с бакиболами (которые более чем в миллион раз массивнее электронов), включая демонстрацию постепенной декогеренции (управление силой взаимодействия с окружающей средой). Вы также можете посмотреть статьи QM по слабым измерениям или теории декогеренции.

«даже в принципе невозможно получить достаточную информацию из окружающей среды» связано ли это с принципом неопределенности? (Вообще говоря, говорит ли принцип неопределенности, что сила связи в каком-то смысле пропорциональна информации?)
Должна ли существовать жесткая теоретическая граница для массивного чего-то, чтобы его гравитационная сила вообще вызывала какую-либо декогерентность?

"все есть детектор"

Это не может быть правдой, иначе не было бы такой вещи, как постоянное запутывание.

Как указывает @Conifold, заряд электрона в любом случае должен быть гораздо более мощным источником возмущения окружающей среды. Почему заряд электрона не оставляет следа, когда он проходит через щели — какое-то постоянное возмущение заряженных частиц, из которых состоят атомы, из которых состоит фильтр?

Ответ должен заключаться в том, что связь в обоих случаях (электромагнитном, гравитационном) действительно не вызывает декогеренции. В случае с гравитацией я бы подумал, что это просто крайняя слабость взаимодействия. В случае с электромагнетизмом я не уверен.

Этот ответ является заполнителем, написанным в спешке. Я вернусь к нему и улучшу его через несколько дней, если никто не написал лучшего.

Одна из мыслей состоит в том, что все системы, очевидно, являются квантовыми системами, поскольку все они состоят из квантовых частиц. Идея состоит в том, что коллапс волны — это система отсчета, когда система детектора запутывается с другой системой. Это означало бы, что частица находится в суперпозиции по отношению к нам, и мы находимся в суперпозиции относительно системы отсчета частицы. При этом все является детектором, поскольку «обнаружение» — это просто событие запутывания.
Почему гравитация не мешает эксперименту с двумя щелями?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v