Вопрос о двухщелевом эксперименте (дифракция частиц)

[Ritosh]

Известно, что при наблюдении дифракции частиц на двух щелях попытка зарегистрировать, через какую щель прошла частица, ведёт к исчезновению дифракционной картины. Что получится, если в эксперименте  использовать детектор частиц после экрана (точнее, вход детектора и будет экраном)? Интерференционная картина не исказится, ведь взаимодействия до экрана нет, но направления треков будут указывать, откуда пришла частица.

[DimaM]

Ritosh
Если частица не взаимодействует с экраном - на нем не будет никакой картины. А взаимодействие как минимум изменяет импульс частицы.
Заметка о похожей идее Эйнштейна, ответе Бора и эксперименте.

[Anton_Peplov]

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1718158 писал(а):

Заметка о похожей идее Эйнштейна, ответе Бора и эксперименте.

А есть где-нибудь изложение всех мысленных экспериментов Эйнштейна по опровержению квантовой механики и ответов Бора на них?

[DimaM]

(Anton_Peplov)

Anton_Peplov в сообщении #1718161 писал(а):

А есть где-нибудь изложение всех мысленных экспериментов Эйнштейна по опровержению квантовой механики и ответов Бора на них?

Возможно, в этой книге.

[Ritosh]

DimaM в сообщении #1718158 писал(а):

Ritosh
Если частица не взаимодействует с экраном - на нем не будет никакой картины. А взаимодействие как минимум изменяет импульс частицы.
Заметка о похожей идее Эйнштейна, ответе Бора и эксперименте.

Спасибо за ответ. В качестве точек на экране тут точки начала трека. Статью эту я уже видел и даже в комментариях под дней задал тот же вопрос, который остался к сожалению, без ответа. Описанный там эксперимент - это не совсем то же самое - там детектор до экрана.

[amon]

Ritosh в сообщении #1718149 писал(а):

Что получится, если в эксперименте использовать детектор частиц после экрана (точнее, вход детектора и будет экраном)?

Попробуйте поаккуратнее описать предлагаемый Вами эксперимент (с какими-нибудь деталями экспериментальной установки). Есть надежда (слабая) что сами все поймете. Если нет, то хоть появится предмет обсуждения.

[Ritosh]

amon в сообщении #1718202 писал(а):

Ritosh в сообщении #1718149 писал(а):

Что получится, если в эксперименте использовать детектор частиц после экрана (точнее, вход детектора и будет экраном)?

Попробуйте поаккуратнее описать предлагаемый Вами эксперимент (с какими-нибудь деталями экспериментальной установки). Есть надежда (слабая) что сами все поймете. Если нет, то хоть появится предмет обсуждения.

Да мне уже в комментариях под упомянутой статьёй ответили, что треки слишком толстые, и это похоронит дифракционную картину. Наверное, это так. Но если картина фиксируется на плоском экране, то вопрос разрешающей способности ведь тоже будет возникать? Для меня тут слишком много неизвестных, чтобы спланировать такой эксперимент реально - какие там, к примеру, ограничения по геометрии с точки зрения достижения чёткой дифракционной картины? Ну, ширина щелей пусть несколько десятков нм, а растояние между ними и до экрана?

[chislo_avogadro]

(Мысленные эксперименты)

Anton_Peplov в сообщении #1718161 писал(а):

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1718158 писал(а):

Заметка о похожей идее Эйнштейна, ответе Бора и эксперименте.

А есть где-нибудь изложение всех мысленных экспериментов Эйнштейна по опровержению квантовой механики и ответов Бора на них?

Центральные моменты на уровне несколько выше популярного приведены в Квантовый вызов. Современные исследования оснований квантовой механики.

[Cos(x-pi/2)]

Ritosh
Всё-таки опишите, пожалуйста, подробнее предлагаемый Вами опыт, потому что пока непонятно, где и как у Вас "вход детектора и будет экраном".

В обычном опыте с щелями есть два экрана: 1) непроницаемый для частицы экран с прозрачными для частицы щелями, 2) расположенный за ним экран, "пиксели" которого детектируют попадание частицы в ту или иную точку этого экрана, т.е. это детектирующий экран.

И Вы уже правильно написали, что "при наблюдении дифракции частиц на двух щелях попытка зарегистрировать, через какую щель прошла частица, ведёт к исчезновению дифракционной картины". Следует только выразиться точнее: не попытка, а попытки. Опыт повторяется много раз, и какая-то регистрирующая аппаратура всякий раз пытается регистрировать частицу около одной или другой щели.

То есть: после многократного повторения опыта все точки попадания частицы на детектирующий экран можно рассортировать на два типа - сопровождавшиеся регистрацией частицы около одной из щелей, и не сопровождавшиеся (ведь в общем случае частица около щели может регистрироваться лишь с какой-то вероятностью, меньшей единицы). Точки на детектирующем экране, которые образовались без регистрации частицы около щелей, образуют интерференционную картину - со многими чередующимися максимумами и минимумами. А точки, сопровождавшиеся регистрацией около щелей, образуют на детектирующем экране просто два широких максимума - по одному напротив каждой из двух щелей, интерференционного паттерна они не образуют.

Неважно, где и как происходили акты регистрации - перед экраном с щелями или за экраном с щелями. Важно только не было ли регистрации (в этих случаях опыт не позволяет сказать, "через какую щель прошла частица"), или она была (в каждом таком случае можно думать, что частица "прошла через данную щель").

[Ritosh]

Cos(x-pi/2) в сообщении #1718227 писал(а):

Ritosh
Всё-таки опишите, пожалуйста, подробнее предлагаемый Вами опыт, потому что пока непонятно, где и как у Вас "вход детектора и будет экраном".

Я имел в виду, что экран, на котором фиксируется интерференционная картина, заменяется, например, на камеру Вильсона или пузырьковую (последняя лучше по разрешающей способности). Тогда точки изображения, дающие интерференционную картину, будут точками, в которых начинается трек. Никакого влияния на частицы, до попадания в камеру, нет. Но кроме точек на входе в камеру, мы фиксируем еще и треки. Ориентация трека в пространстве будет показывать, как двигалась частица и с какой стороны пришла (не вегда, но хотя для некоторых частиц). Такая была идея.
Собственно, вопрос сводится, на мой взгляд, ктому какие есть ограничения на расстояние между щелями.

-- 14.02.2026, 18:52 --

chislo_avogadro в сообщении #1718222 писал(а):

(Мысленные эксперименты)

Anton_Peplov в сообщении #1718161 писал(а):

(Оффтоп)

DimaM в сообщении #1718158 писал(а):

Заметка о похожей идее Эйнштейна, ответе Бора и эксперименте.

А есть где-нибудь изложение всех мысленных экспериментов Эйнштейна по опровержению квантовой механики и ответов Бора на них?

Центральные моменты на уровне несколько выше популярного приведены в Квантовый вызов. Современные исследования оснований квантовой механики.

Спасибо.

[Cos(x-pi/2)]

Ritosh в сообщении #1718243 писал(а):

Ориентация трека в пространстве будет показывать, как двигалась частица и с какой стороны пришла (не вегда, но хотя для некоторых частиц). Такая была идея.

Спасибо, теперь понятно. В принципе подобная идея рассматривалась, например, в статье A.Zeilinger (doi: 10.1103/RevModPhys.71.S288). Там на рисунке 2 речь идёт о варианте опыта, в котором источник каждый раз испускает пару частиц с равным нулю суммарным импульсом, так что одна из частиц (на рисунке частица $a$) в каждой такой паре движется к экрану со щелями, а её частица-партнёр (частица $b$) наоборот - от щелей. Можно регистрировать импульсы или треки частиц $b,$ $b',$ летящих "от" и тем самым узнавать, к какой из двух щелей летели частицы $a$ или $a'$




Интерференции в этом варианте нет, так как в этом варианте есть информация о направлениях полёта частиц.

Дальше в той статье рассмотрен более сложный опыт с фотонами, эквивалентный варианту, в котором информация о путях частиц стирается. В таком варианте интерференция есть, причём не только в результатах детектирования частиц, прошедших через щели, но и у их частиц-партнёров, которые не летели к экрану со щелями. Уважаемый chislo_avogadro указал на этот опыт (и привёл ссылку, по которой статью можно скачать) здесь: post1709837.html#p1709837