Интерференция электрона с самим собой

[zaq]

Шариков: "Да что тут предлагать?.. А то пишут, пишут... Конгресс, немцы какие-то... голова пухнет! Взять все, да и поделить... "

Позвольте рассказать вам одну историю:

Довелось мне как-то ловить рыбу на узком островке, вытянутым вдоль середины реки от её устья, образующим две протоки. Река хоть и узкая, но судоходная.
И еще одно замечание - есть такой занимательный факт, когда судно движется в узкой реке перед ним уровень воды падает, а за кормой наоборот повышается. Судно как серфингист скатывается с этой постоянно убегающей волны. Красоту этому эффекту добавляет еще то, что судно может быть еще и не слышно и не видно из-за излучины реки, а вода уже отступает "предвидя" (предрекая) появления судна - пора сматывать удочки.

Итак, сужу я на том острове и наблюдаю, как "волна вероятности судна", двигающегося к устью, проходит сразу по двум протокам, и в этот момент невозможно ответить через какую протоку пойдет судно. А когда появляется судно, оно безо всяких чудес проходит по одной из двух проток, но затем, при выходе в озеро, судно "чувствует" вторую протоку и стремится отклонится от своего курса - чего бы не было при отсутствии острова.
Жаль, что у меня не было фотоаппарата - можно было бы нащёлкать все суда на озере, выходящие из устья реки и наложить их фотографии друг на друга.
Вот так мне довелось наблюдать "интерференцию" многометровых и тысячи тонных частиц.
А был бы я двумерным... - вот тогда можно было бы дойти и до засовывания квантовой гранаты в задницу коту... :)

Кстати, утверждается, что наличие наблюдателя разрушает интерференционную картину - а что, разве эксперименты проводились в абсолютно пустой вселенной? А как же такие наблюдатели, как сама дифракционная решетка, гравитация, направление север-юг, да хоть Белый шум - почему они не разрушают интерференционную картину? Например, интерференция электрона наблюдается в присутствии Луны - так почему бы по изменению орбиты Луны, в следствии пролетевшего рядом или чуть поодаль электрона, не судить о траектории электрона? (имеется ввиду малое изменение сейчас, вызвавшее большие последствия потом)
Конечно, если наблюдатель будет, как слон в посудной лавке, то ничего не получится...

[rustot]

zaq в сообщении #671495 писал(а):

Кстати, утверждается, что наличие наблюдателя разрушает интерференционную картину - а что, разве эксперименты проводились в абсолютно пустой вселенной?

дело не в наблюдателе как таковом, а в физической возможности различить события между собой. если была возможность определить через какую щель пролетел электрон, то независимо от того, воспользовался ли кто-нибудь этой возможностью или проигнорировал ее, интерференционная картина разрушается. если не разрушилась значит по тракетории луны невозможно определить через какую щель пролетел электрон, значит для нее эти два события неразличимы и одинаково влияют на ее траекторию

красивее этот эффект показывают на примере столкновения частиц. сталкивают пары частиц и смотрят на регистрирующем экране статистику их разлета. если частицы абсолютно эквивалентны и теоретически невозможно различить их между собой (первая ли полетела после столкновения по траектории А а вторая по траектории Б либо это вторая полетела по траектории А) то статистика одна, а если хоть чем-то они отличаются, чем-то что вроде как никак не должно было повлиять на результат столкновения, то совсем другая. и при этом _неважно_ умеет ли экран различать частицы или эффект от их попадания абсолютно одинаков, важно вообще возможно ли их в принципе различить или нет

[Munin]

zaq в сообщении #671495 писал(а):

Жаль, что у меня не было фотоаппарата - можно было бы нащёлкать все суда на озере, выходящие из устья реки и наложить их фотографии друг на друга.
Вот так мне довелось наблюдать "интерференцию" многометровых и тысячи тонных частиц.

Жаль, что вы не нащёлкали. Потому что тогда, на примере того, что вы нащёлкали, можно было бы вам наглядно объяснить различия между тем, что вы наблюдали, и интерференцией.

А так, придётся говорить непонятными формулами, и апеллировать к разуму.

Вкратце: то, что судно отклоняется от прямого движения и "чувствует" вторую протоку - это ещё не диффракция и не интерференция. В диффракции есть очень важный элемент, ключевой, который вызван её интерференционным происхождением: чередующиеся максимумы и минимумы, интерференционный узор, pattern. Он вызван тем, что волны складываются то в фазе, то в противофазе. Вот его-то, как раз, в случае судна и нет. А значит, природа отклонения судна совсем другая, не интерференционная.

[zaq]

zaq в сообщении #671495 писал(а):

Вот так мне довелось наблюдать "интерференцию" многометровых и тысячи тонных частиц.

Munin в сообщении #671551"[quote="zaq в сообщении #671495 писал(а):

... можно было бы вам наглядно объяснить различия между тем, что вы наблюдали, и интерференцией.

Кстати, то что я наблюдал я взял в кавычки.

Munin в сообщении #671551 писал(а):

А значит, природа отклонения судна совсем другая, не интерференционная.

Вот именно! Почему Ваши объяснения не могут быть отнесены к электрону? Ведь волны воды в протоках, которые я назвал "волна вероятности судна" разве они не интерферируют после выхода их из устья? Так же как волновые функции электрона. Если допустить, что электроны аналогично судам в реке плывут по некой поверхности деформируя её, то разницы нет...
Интерферируют не частицы (суда, электроны), а волны с которыми они связаны.

Конечно, есть определенная разница, например в скорости и пр., фактически суда по выходу из одной из двух проток устья стремятся встать на один курс, курс вдоль острова, и честно говоря не могу просчитать как они могут отклонится на несколько параллельных чередующихся курсов.

rustot, спасибо я читал что-то подобное, но получается расстояние между щелями не измеримы... если Луна не отличает разницы в какой щели находится электрон.

[rustot]

zaq в сообщении #671564 писал(а):

получается расстояние между щелями не измеримы... если Луна не отличает разницы в какой щели находится электрон.

неизмеримым получится суммарное воздействие электрона, попашего в точку, пролетев через щель 1 и его же попавшего в ту же точку, но пролетевшего через щель 2 с помощью этого конкретного измерителя. путь 1 может поменять траекторию луны в каком то случайном диапазоне, путь 2 тоже в каком то диапазоне, но эти диапазоны могут пересекаться или вообще совпадать

в описании данного эксперимента есть же похожий пример с рассеиванием фотона на этом электроне. если длина волны фотона слишком большая, чтобы по результату можно было однозначно определить, около какой именно щели он был рассеян, то интерференция не исчезает. значит с помощью именно этого измерителя нельзя различить события. если же измеритель не может однозначно различить события, но определяет их разную вероятность "вообще вроде была щель 1, но 20% за то что щель 2" то интерференционная картина хоть не исчезает но искажается соответственно этим вероятностям.

[BISHA]

zaq в сообщении #671495 писал(а):

И еще одно замечание - есть такой занимательный факт, когда судно движется в узкой реке перед ним уровень воды падает, а за кормой наоборот повышается.

Судно, в узкой протоке, тормозит поток воды за кормой, а впереди скорость потока больше, вот и убегает. Можно говорить, что судно проталкивается.

zaq в сообщении #671495 писал(а):

А когда появляется судно, оно безо всяких чудес проходит по одной из двух проток, но затем, при выходе в озеро, судно "чувствует" вторую протоку и стремится отклонится от своего курса - чего бы не было при отсутствии острова.

Скорость судна и скорость воды во второй протоке различаются, что и приводит к их притяжению.

[Munin]

zaq в сообщении #671564 писал(а):

Вот именно! Почему Ваши объяснения не могут быть отнесены к электрону?

Потому что там интерференционный узор имеет место, наблюдается в экспериментах.

zaq в сообщении #671564 писал(а):

Ведь волны воды в протоках, которые я назвал "волна вероятности судна" разве они не интерферируют после выхода их из устья?

Нет, не интерферируют. Нет интерференционного узора.

zaq в сообщении #671564 писал(а):

Так же как волновые функции электрона.

Нет, не так же.

zaq в сообщении #671564 писал(а):

Если допустить, что электроны аналогично судам в реке плывут по некой поверхности деформируя её, то разницы нет...

Если соврать против фактов, то "разницы нет"...

zaq в сообщении #671564 писал(а):

Конечно, есть определенная разница, например в скорости и пр.

Самую главную разницу я назвал. А вы её в упор не заметили. Вы тролль, или что?

[RSaulius]

При двухщелвом эксперименте с электронами, когда проверяем фотонами, через какую щель прошел электрон нарушается только двухщелевая интерферионционная картинка ? Сам эффект интерференции даже после проверки не исчезает ? Имею в виду , что все равно наблюдаем однощелевую интерференцию.

[Munin]

Это зависит от того, какими фотонами проверяем. Если фотоны длинноволновые, чтобы только щели различать, - то да.

[zaq]

rustot в сообщении #671579 писал(а):

путь 1 может поменять траекторию луны в каком то случайном диапазоне, путь 2 тоже в каком то диапазоне, но эти диапазоны могут пересекаться или вообще совпадать

Сложно это представить, если допустим наблюдатель (пусть гравитационный, хрен с ней, пусть Луна, но маленькая) находится сбоку от щелей - получается что 1 и 2 пути электрона находятся один дальше, другой ближе к Луне, следовательно (по идее макромира) и влияние будет разным и "диапазоны" вполне различимы. Разница будет равна квадрату расстояния, причем расстояния между путями...
Вот это не удаётся осознать, с учетом того что существование Луны не нарушает дифракцию.
С отделившимся фотоном еще понятно, а здесь... если по аналогии, но в случае с Луной электрон отдает часть импульса Луне но картинка то сохраняется...

BISHA в сообщении #671583 писал(а):

Скорость судна и скорость воды во второй протоке различаются, что и приводит к их притяжению.

Ладно, почему-то про реку не прокатывает :) Ок, представьте туже реку (или море) в ней волну на этой волне катится серфингист, далее по направлению движения появляется препятствие, мост с двумя протоками (дифракционная решётка) - волна проходит под мостом под двумя пролетами, а серфингист только под одним. Вопрос - что произойдет с волной и как изменится траектория серфингиста?

Munin в сообщении #671607 писал(а):

Ведь волны воды в протоках, которые я назвал "волна вероятности судна" разве они не интерферируют после выхода их из устья?
Нет, не интерферируют. Нет интерференционного узора.
...
Вы тролль, или что?

Munin, ну какой Вы однако...
То у Вас получается, что Наблюдатель в физике дух бесплотный (в другой теме, а в этой наверняка наоборот), то у Вас интерференционного узора нет - как нет!!! Я не собираюсь и в этой теме кормить Вашего тролля объясняя школьную программу, просто пошлю Вас в баню, залезьте в тазик с водой и со школьным учебником физики и поплескаетесь там определенным образом или нажмите тут


правый рисунок: с лева реки, справа озеро, по реке идет волна в озеро, проходя через две щели - тут есть интерференционный узор?

[JoAx]

zaq в сообщении #671653 писал(а):

... - тут есть интерференционный узор?

Волны на воде то конечно интерферируют, а вот приведёт ли это к "интерференции параходика"?
Вот в чём вопрос. (imho)

[rustot]

zaq в сообщении #671653 писал(а):

получается что 1 и 2 пути электрона находятся один дальше, другой ближе к Луне, следовательно (по идее макромира) и влияние будет разным и "диапазоны" вполне различимы

в отличие от макромира диапазоны задаются вероятностями, а не конкретными значениями, не забывайте. принципиально нельзя назвать абсолютно точное значение, с которой электрон притягивает луну. с вероятностью 99% влияние электрона на траекторию луны составлят от А до Б. а при прохождении другой щели от А' до Б' и они почти полностью перекрываются. а если вы пододвинете луну поближе, чтобы эти диапазоны разошлись друг от друга, то одновременно и ее воздействие на электрон у разных щелей станет сильно отличаться

[zaq]

JoAx в сообщении #671659 писал(а):

zaq в сообщении #671653 писал(а):

... - тут есть интерференционный узор?

Волны на воде то конечно интерферируют, а вот приведёт ли это к "интерференции параходика"?
Вот в чём вопрос. (imho)

А почему бы и нет? Конечно речь не идет именно об интерференции пароходика, но если учесть, что параходику легче скатится к минимуму, то его траектория как-то должна упорядочиваться в соответствии и образовавшейся интерференционной картинкой.

rustot в сообщении #671660 писал(а):

в отличие от макромира диапазоны задаются вероятностями, а не конкретными значениями, не забывайте. принципиально нельзя назвать абсолютно точное значение, с которой электрон притягивает луну.

Извините, но все же не понимаю - расстояние между щелями, траекториями электрона измеримы (пусть с вероятностью более 50%)? Если так, то и расстояния между электронами на этих траекториях измеримы? Так почему не измерить расстояния траекторий относительно третьей точки?

[rustot]

zaq в сообщении #671667 писал(а):

Если так, то и расстояния между электронами на этих траекториях измеримы? Так почему не измерить расстояния траекторий относительно третьей точки?

а момент времени, когда он ее прошел, как узнать?

[zaq]

rustot в сообщении #671674 писал(а):

а момент времени, когда он ее прошел, как узнать?

:) сдаюсь! Видать у меня в голове еще много неизвестных мне переменных.

Историю про рыбалку я привел лишь потому, что она хоть как-то не разрывает мозг от осознания реалий квантовой механики ;)
Ведь в ней не рездвояется ни пароход, ни электрон, что уже хорошо, а на каких они там поверхностях катаются искривляя их - это предмет темный и исследованию не подлежит.
Подумал может тоже кому пригодится.

Кстати, пока сегодня просвещался по данному вопросу, похоже, нашёл математическое обоснование "интерференции пароходов"(или около того) - Теория волны-пилота Бройля-Бома
(специально для Munin - Ваш любимый источник)