Электрон.... и тут и там

[vakuum]

Здраствуйте

Квантовую механику изучал очень давно. И тогда ничего не понял.
А тут наткнулся на несколько видео в интернете. Популярно о квантовой механике. Примерно с таким названием. Ну думаю посмотрю пойму может чего то.
Во всех говорится что мол квантовая механика полна парадоксов и тд и тп
Один из парадоксов в том что частица может одновременно находиться в двух разных местах.

Вот тут совсем не понял. Из курса помню что электрон например это точно частица. Получается чтоб ему в двух местах быть одновременно надо разделиться но такого никогда в экспериментах не наблюдалось. Электрон всегда цельный и неделимый. Потому и зовут его элементарный.

Правильно я понимаю что утверждение:
Частица может находится в двух местах одновременно.
Неправильное.Не зависимо от того наблюдаем мы ее или нет.
Спасибо.

[Guvertod]

Что значит "находится в"? В квантовой механике понятия такие, что есть определенная вероятность обнаружить его в разных местах (состояние - суперпозиция базисных состояний) , при наблюдении происходит коллапс волновой функции, опыт обнаруживает его в конкретном месте.

[warlock66613]

vakuum в сообщении #1356606 писал(а):

Ну думаю посмотрю пойму может чего то.

Такие видео не имеют цели что-либо объяснить, поэтому просматривать их бесполезно.
Электрон сильно не похож на маленький камешек, и термин частица применительно к нему имеет специфический смысл.

[dust]

В популярных роликах и не такого наговорят - их обычно делают люди с пониманием вопроса не больше вашего. Электрон с определенной вероятностью можно обнаружить в разных точках пространства; он может "пройти" сразу через 2 щели, но обнаружив в одной точке - в другой вы его уже не найдете

[vakuum]

Мое первое сообщение было слишком неоднозначным.
Допустим мы пытаемся замерить положение электрона в атоме водорода. Это можно сделать при помощи фотона, облучая атом и отслеживать куда отскакивает фотон.
Можно не углубляться в подробности эксперимента, главным ограничением точности будет соотношение неопределенности.
Чтоб получить как можно более точное значение координаты надо стремиться облучать атом фотоном с большей энергией.
(Не будем учитывать тот факт что электрон сможет перейди на другую орбиталь при определенной энергии фотона, будем считать что фотон отражается от электрона упруго)
Тогда для полученного значения координаты электрона x можно стремиться снизить значение dx. В принципе можно снизить до нуля.
Повторяя эксперимент раз за разом мы получим некоторое раcпределение координат похожее на орбиталь которая следует из уравнения Шредингера.
Не понимаю как можно в таком эксперименте обнаружить электрон одновременно в нескольких местах?

[Aritaborian]

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

В принципе можно снизить до нуля.

В принципе нельзя, в том-то и принцип.

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

Не понимаю как можно в таком эксперименте обнаружить электрон одновременно в нескольких местах?

Никак не можно.

[Sicker]

Aritaborian в сообщении #1356970 писал(а):

В принципе нельзя, в том-то и принцип.

Ну вообще-таки можно, ведь про импульс речи не было

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

Тогда для полученного значения координаты электрона x можно стремиться снизить значение dx. В принципе можно снизить до нуля.

Когда мы измеряем положение электрона, мы разрушаем его волновую функцию, так что нельзя сказать, что если мы обнаружили электрон в данной точке пространства в данный момент времени, то он и был бы там если бы мы его не измерили.

[dust]

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

Не понимаю как можно в таком эксперименте обнаружить электрон одновременно в нескольких местах?

Никак нельзя

[Walker_XXI]

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

Мое первое сообщение было слишком неоднозначным.

А по-моему, вполне конкретное сообщение. И, как мне показалось, буквально во втором сообщении темы Guvertod дал хороший ответ.

vakuum в сообщении #1356964 писал(а):

Допустим мы пытаемся замерить положение электрона в атоме водорода. Это можно сделать при помощи фотона
...
будем считать что фотон отражается от электрона упруго)
Тогда для полученного значения координаты электрона x можно стремиться снизить значение dx. В принципе можно снизить до нуля.

А вот это уже модель сильно не соответствующая реальности. Для чего её рассматривать? Вам же уже ответили, в каком смысле электрон "может находиться в двух местах одновременно" - это всего лишь неуклюжая попытка сказать, что между взаимодействиями у электрона нет конкретного положения, как у классической частицы, а есть пространственное распределение плотности вероятности, на основании которой и расчитывается вероятность итогового процесса в целом.

[vakuum]

Тогда окончательно можно сказать так:

В момент измерения электрон оказывается в определенном месте как единое целое (неделимое) а когда измерений не производится то

Walker_XXI в сообщении #1357292 писал(а):

у электрона нет конкретного положения, как у классической частицы, а есть пространственное распределение плотности вероятности, на основании которой и расчитывается вероятность итогового процесса в целом.

Электрон остается точечной частицей всегда в момент измерения и даже тогда когда над атомом не производится никаких измерений.
На то эта частица элементарная.

[warlock66613]

vakuum в сообщении #1357466 писал(а):

В момент измерения электрон оказывается в определенном месте как единое целое

Стоит заметить, что не в момент любого измерения, но только в момент идеально точного измерения положения. А, например, при идеально точном измерении импульса он оказывается в максимально неопределённом положении.

vakuum в сообщении #1357466 писал(а):

Электрон остается точечной частицей всегда в момент измерения и даже тогда когда над атомом не производится никаких измерений.

Но надо понимать, что это значит - "точечная частица".

[dust]

vakuum в сообщении #1357466 писал(а):

Электрон остается точечной частицей всегда в момент измерения и даже тогда когда над атомом не производится никаких измерений.
На то эта частица элементарная.

Что-то резко вы перешли от вопросов, к категорическим утверждениям, противоречащим КМ. Можете описать, как ваш электрон ведет себя в двухщелевом опыте? Почему, если оставить только одну щель, результат получается совсем другой?

[Emergency]

vakuum в сообщении #1356606 писал(а):

Один из парадоксов в том что частица может одновременно находиться в двух разных местах.

Надо полагать, что речь идет о двухщелевом эксперименте (поэтому два места) с получением интерференционной картины от множества единично испускаемых электронов (поэтому одновременно).

[Walker_XXI]

vakuum в сообщении #1357466 писал(а):

Электрон остается точечной частицей всегда в момент измерения и даже тогда когда над атомом не производится никаких измерений.
На то эта частица элементарная.

Вообще-то понятия "точечная" и "элементарная" (в смысле "истинно элементарная", какими сейчас считаются лептоны) не эквивалентны. Если всё валить в одну кучу, то и получаются "парадоксы" вроде точечного электрона в двух местах сразу. Вы что понимаете под словами "остается точечной частицей всегда в момент измерения и даже тогда когда ... не производится никаких измерений"?

[warlock66613]

Walker_XXI в сообщении #1357689 писал(а):

Вообще-то понятия "точечная" и "элементарная" (в смысле "истинно элементарная", какими сейчас считаются лептоны) не эквивалентны.

Можно узнать, откуда такая информация? Насколько я знаю, когда говорят, что частица точечная, то подразумевается определённый форм-фактор, и этот точечный форм-фактор истинно элементарные частицы и только они.