Квантовая механика в действии

Mechanika kwantowa w akcji

Пару лет назад очень интересный эксперимент, касающийся квантовой механике и единой теории, которая ее касается (теория ведущей волны Луи де Бройля), которая позволила нам увидеть квантовые эффекты на макроуровне, а теперь решил восстановить его Дерек с канала Veritasium. Приглашаем к просмотру, потому что представлена проблема ужасно интересна.

Толкование копенгагенский квантовой механики предполагает, что любая частица является также волной — по крайней мере, до времени проведения наблюдения, когда дело доходит до коллапса волновой функции, и она принимает одно конкретное состояние. Существует другая теория, разработанная Луи де Бройля и Дэвида Bohma, которая до сих пор была отклонена, но на ее подтверждение появились сейчас доказательства.

Согласно теории ведущей волны (пилот-волны) — частицы рождаются на волне и, хотя они имеют особый статус именно через влияние этой волны они проявляют некоторые свойства волны. Объяснить это можно легко, на примере известного опыта Юнга — эксперимент с двумя щелями, используемого чаще всего для визуализации дуализма коспуркулярно-волнового. В модифицированной версии этого эксперимента проходит пучок частиц (например, электронов) через две узкие щели. На детекторе данных частиц (экран) на другой стороне появляется интерференционный узор, указывающий на то, что на самом деле они ведут себя как волны. Когда мы используем только одну прорезь или, когда мы на одной из них практически неинвазивный датчик, то интерференционная картина исчезает, и мы получаем результат такой какого можно было бы ожидать после частицах.

Толкование по копенгагенски  объясняет это таким образом, что на самом деле каждая частица является одновременно волной, и только когда мы осуществляем акт наблюдения, она опускается до определенного состояния. Однако, согласно теории ведущей волны, каждая из частиц имеет одну хорошо определенную траекторию, по которой проходит через одно из отверстий, однако оба из них проходит, связанная с частицей волновая функция — отсюда интерференционный узор. Забегая вперед финальная положение частицы определяется через ее начальное состояние, которое неизвестно, и над которым не имеем контроля.

Математики из массачусетского технологического института совместно с коллегами из Франции обнаружили пару лет назад, подобные ожидаемого де Brogliego поведение на макроуровне. Они разработали эксперимент, в котором жидкость вибрирует с частотой немного ниже, достаточной для возникновения на его поверхности волны. Затем добавили к ней каплю, которая начинает двигаться через бак, будучи ведома вперед, через волны, которые сама создает. Так же, в теории ведущей волны вести себя должны частицы — это эксперимент вы можете видеть выше.

Конечно, эта система отличается во многих аспектах от мира квантового, однако в основе управляют одни и те же механизмы, и он дает нам надежду на лучшее понимание квантовой механики — капли и волны в жидкости, потому что точно измерить и на основе этого удалось даже создать шаблон, описывающее траекторию движения частицы в зависимости от ее волновой функции. Если бы это подтвердить в квантовом мире это может быть гвоздь в гроб копенгагенской интерпретации, и одновременно искра, порождающая новую жизнь в теории ведущей волны.

Оставить комментарий