¿Por qué algunas personas dicen que el experimento de interferencia de la doble rendija del electrón es "espeluznante"?
La razón por la que se dice que el experimento de interferencia de doble rendija de electrones es "espeluznante" es porque los extraños fenómenos que ocurrieron en el experimento de interferencia de doble rendija de electrones subvirtieron por completo la cognición previa de la humanidad. En nuestro concepto tradicional, el movimiento de la materia es independiente de la voluntad humana. En otras palabras, algo inconsciente e involuntario sucederá independientemente de si la gente lo observa. No sucederá debido a la observación humana y lo afectará, sino en el proceso. del experimento de interferencia de doble rendija del electrón, este concepto se rompió. El fenómeno experimental es que la observación de los electrones por parte de las personas afecta o no el movimiento de los electrones. En otras palabras, la conciencia subjetiva de las personas afecta el movimiento de la materia.
Puede que algunas personas no lo crean así, pero si lo piensas detenidamente, te resultará increíble. Es como si hubiera algo que no puedes ver ni tocar pero que existe y que te monitorea y cambia activamente el mundo de acuerdo con tus deseos subjetivos. Si lo piensas más, tendrás dudas sobre la autenticidad de este mundo.
Permítanme contarles primero sobre el experimento de interferencia de doble rendija del electrón. De hecho, el laboratorio de interferencia de doble rendija original se hizo con luz: un haz paralelo de luz monocromática se iluminaba en dos rendijas paralelas muy cercanas, y aparecían franjas brillantes y oscuras en el deflector de atrás. Esta es la interferencia de doble rendija. experimento. El experimento de interferencia de la luz por doble rendija demuestra desde un lado que la luz es una onda. Pero entonces el físico Jonsson tuvo una idea repentina y realizó un experimento de interferencia de doble rendija utilizando electrones. Al principio esto no fue nada, pero los resultados experimentales fueron inesperados. ¡Los electrones realmente mostraron las mismas características que la luz! En otras palabras, ¡los electrones también son ondas!
Debido a la teoría materia-onda propuesta por De Broglie, los científicos sólo pueden creer que los electrones también tienen dualidad onda-partícula. Esta explicación parece perfecta, pero nadie conoce el verdadero truco.
En 1974, un profesor universitario tenía preguntas más profundas sobre este experimento, por lo que lo rehizo e instaló monitores de altísima precisión en ambos lados de las dos rendijas. El experimento comenzó y los resultados esta vez asustaron. mucha gente: cada electrón se podía ver claramente, había dos líneas brillantes en el deflector trasero y la interferencia de la doble rendija desapareció...
El profesor no creyó en este mal, así que apagó El monitor, y la interferencia de la doble rendija apareció milagrosamente de nuevo, pero cuando reinició el monitoreo, la interferencia de la doble rendija desapareció nuevamente y solo pudo ver hasta que los electrones pasaron a través de las dobles rendijas uno tras otro, formando dos líneas brillantes...
Llegado a este punto, todos entenderán por qué este experimento es tan "espeluznante", porque en este experimento, parece que hay una entidad desconocida manipulando los electrones, lo que impide que las personas vean lo que sucede en el momento en que los electrones interfieren. Este factor influyente es la conciencia humana, una palabra que no debería existir en física. La conclusión que se puede extraer del actual experimento de doble rendija del electrón es: cuando ves el patrón de interferencia, puedes pensar en el electrón como una onda, pero cuando piensas en él como una partícula, es una partícula. Y quizás, la situación real sea...
Todas las respuestas son largas y no entienden el punto.
La pregunta es por qué es espeluznante.
La razón por la que resulta espeluznante es que los resultados de este experimento dependen de si la gente lo observa o no.
Es decir, pon un ejemplo. Si normalmente pones una taza de agua hirviendo, la miras fijamente durante un día, o usas una cámara para fotografiarla durante un día, o simplemente la dejas allí durante un día, sin observarla personalmente ni fotografiarla con una cámara. En los tres casos, el resultado de hervir agua al día siguiente es el mismo: se enfría más.
Pero en el experimento de la doble rendija, los tres resultados son diferentes. Es equivalente a que si lo miras fijamente, el agua seguirá hirviendo después de un día. Si no lo miras, el agua se volverá brillante después de un día.
Este vaso de agua parece tener vida, voluntad, y sabe que lo estás mirando.
¿No es esto terrible? Lo que es aún más aterrador es que si decides hablar con él sobre el escondite, pero él se va y te dispara en secreto con una cámara, todavía parece haber descubierto tu pequeño truco, y al día siguiente estará en problemas.
En otras palabras, no importa cómo lo observes, él sabe que lo estás observando.
Por supuesto, el objeto del experimento de la doble rendija no es el agua y su temperatura, sino las ideas de los fotones. Pero lo aterrador es que los resultados del experimento dependen de la voluntad.
¡Gracias a mis amigos de "Mundo Lectura" por la invitación!
El experimento de interferencia de doble rendija de una sola partícula es uno de los resultados experimentales más sorprendentes de la historia de la humanidad. Es una explicación sorprendente del mundo cuántico que es completamente diferente del mundo macroscópico que se ajusta a la intuición física. . De hecho, sugiere que la naturaleza de la realidad puede no ser física en absoluto.
Empecemos con el que conocemos más:
Podemos imaginar un pato de goma subiendo y bajando en el agua, provocando ondas periódicas que se extienden hacia afuera. A cierta distancia, las ondas chocaron contra un obstáculo con dos hendiduras en el medio. La mayoría de las ondas de agua están bloqueadas, pero las ondas de agua aún pasan a través de los dos espacios. Cuando nuevas ondas comienzan a superponerse, se forman nuevas ondas que se interfieren entre sí. Esto se debe a que la cresta de la onda en una brecha simplemente choca con la cresta de la otra brecha, lo que resulta en un pico más violento. La superposición de los valles de los dos picos bajos también resulta en un hundimiento más violento; Científicamente, este fenómeno se llama "interferencia constructiva".
Pero cuando la cresta de una onda se encuentra con otro valle, se cancelan entre sí, dejando el nivel del agua; esto es una "interferencia destructiva". Así conseguimos la alternancia de aguas onduladas o tranquilas.
Thomas Young observó por primera vez la interferencia de la luz por doble rendija en 1801: un haz de luz producía varias franjas claras y oscuras en la pantalla receptora después de pasar a través de dos estrechas rendijas. Las interferencias "constructivas" y "destructivas" aparecen alternativamente. Mientras haya más de dos fotones, aparecerán franjas de interferencia.
Cada fotón pasa a través de dos rendijas respectivamente, y luego interfiere entre sí después de la rendija, formando así franjas de interferencia. En este punto, verá uno de los resultados experimentales más increíbles de toda la física: seguirán apareciendo franjas de interferencia cuando solo se emita un fotón a la vez.
Es decir, aunque solo se emita un fotón, pasará por dos rendijas al mismo tiempo e interferirá entre sí de forma independiente. Una vez, los experimentadores instalaron detectores para observar por qué espacio pasaba un fotón y obtuvieron información sobre su trayectoria. En ese momento, el fenómeno de interferencia desapareció. Si se retira el detector y se vuelve a emitir un solo fotón, las franjas de interferencia volverán a aparecer.
Hasta 1987, los científicos descubrieron en un experimento que si solo se obtenía información parcial de la trayectoria de las partículas, el fenómeno (patrón) de interferencia no desaparecería por completo. Este es el "experimento de borrado cuántico" (una variación del experimento de la doble rendija): siempre que el movimiento de las partículas no se altere excesivamente durante la medición, las franjas de interferencia cambiarán o se recuperarán aleatoriamente.
Otra variación del experimento de interferencia de doble rendija es el experimento de elección retardada: la información de la ruta detectada por el detector se puede eliminar marcando o borrando la información de la ruta después de que el fotón se proyecta en la pantalla o se restaura. la imagen de interferencia. En teoría, esta relación de diferencia horaria puede prolongarse aún más. Si la información del camino está marcada, el fotón solo pasará por un camino; si se borra la información del camino, las partículas pasarán por dos espacios. En otras palabras, observar el comportamiento actual de las personas puede determinar eventos pasados, lo cual es contrario a la teoría tradicional.
Más tarde, el físico Veritasium también realizó este experimento de interferencia de doble rendija. Se sorprendió al descubrir que la formación de franjas no tiene nada que ver con la transferencia de energía de cada fotón. Estas franjas son las posiciones finales de distribución. muchos fotones no relacionados. Es decir, cada fotón no conoce la posición del fotón anterior, ni puede predecir el punto de aterrizaje del siguiente fotón, pero cada fotón caerá dentro del área de la franja y no caerá fuera del área de la franja.
Copenhagen, un pionero de la mecánica cuántica en la Universidad de Copenhague en la década de 1920, creía que la función de onda no tiene esencia física sino que consiste en pura probabilidad.
Las partículas que ilustran el experimento de interferencia de la doble rendija existen como una sola onda de posiciones posibles que, en última instancia, abarca todos los caminos. Sólo cuando se detecta una partícula se puede determinar el camino que ha seguido su posición.
La interpretación de Copenhague llama a esta conversión entre posibilidades espaciales y propiedades definidas "colapso de la función de onda". Esto demuestra que no tiene sentido intentar determinar la posición o las propiedades de las partículas antes del colapso, lo que significa que el universo permite que existan todas las posibilidades al mismo tiempo, pero no elegirá lo que realmente sucede hasta el último momento. Lo que es aún más "espeluznante" es que estos diferentes caminos posibles o diferentes realidades interactuarán entre sí, haciendo que algunos caminos tengan más probabilidades de convertirse en realidad y otros menos.
Si digo que todos los estudiantes que han estudiado física en secundaria han oído hablar de este experimento, nadie se opondrá a ello. Pero la mayoría de los estudiantes pensaron que el experimento de interferencia de la doble rendija era sólo un experimento para demostrar la naturaleza ondulatoria de la luz. En ese momento, no se dieron cuenta de que este simple experimento resultó ser uno de los experimentos más clásicos del siglo XX.
Antes del experimento, la gente creía que: los objetos existen objetivamente y permanecen sin cambios sin importar cómo se observen, y todos existen objetivamente.
Después del experimento, se descubrió que: la observación de objetos objetivos en realidad afectará los resultados de las observaciones, es decir, la conciencia subjetiva de las personas afectará la forma en que los objetos objetivos se expresan.
En concreto, es así:
Cuando dos haces de luz coherente se encuentran en el mismo espacio y tiempo, se produce una superposición. Cuando la luz se proyecta sobre la pizarra, se forman ondas de luz. en algunas áreas se realzan y en otras áreas las ondas de luz en el área se debilitan, lo cual es la interferencia de la luz.
Sin embargo, si se sustituye la pizarra por un dispositivo de medición para detectar la trayectoria de superposición específica de cada fotón, es imposible y sólo se pueden observar dos finas rendijas.
La explicación que da Copenhague es que solo podemos observar el tiempo y la posición del fotón cuando impacta y cuando llega en el medio, si se detecta la posición del fotón provocará la caída. El colapso de la función de onda y el fenómeno de la coherencia de los fotones, es decir, la observación subjetiva afecta la presentación de los fenómenos. Esta es una teoría sin precedentes, por lo que es espeluznante.
Es muy recomendable leer "¿Dios juega a los dados?" de Cao Tianyuan. Historia de la Física Cuántica".
El autor del libro habla detalladamente de este tema.
Experimento electrónico de doble rendija. Este experimento más simple es en realidad la clave para resolver los problemas de física más importantes. Condujo a las mentes más poderosas a descubrir finalmente el campo de la física cuántica.
Espeluznante. Sí, la física cuántica da mucho miedo. La materia y la conciencia han sido debatidas en la ciencia y la filosofía durante miles de años. En primer lugar, todos están de acuerdo en que la materia y la conciencia son cosas completamente diferentes y, en segundo lugar, discuten sobre quién decide a quién.
Pues la física cuántica ha sido anulada.
En primer lugar, lo que se derriba es el determinismo. Todo el mundo es un teórico causal y cree que todo en el mundo tiene una causa y debe tener un efecto. La causa determina el efecto. Sin una causa, no habría efecto. La física cuántica dice que si no lo observas, estará en la superposición de dos estados: vida y muerte. Tan pronto como lo observes, colapsará instantáneamente en vida o muerte, es decir, causa y efecto. están al revés.
Entonces, lo que se trastorna es la frontera entre materia y conciencia. Cosas como la conciencia no se pueden tocar, ver ni oler, pero la materia se puede ver, tocar y oler. ¿Cómo puede ser lo mismo? Ahora la física cuántica dice que toda la materia está compuesta de elementos. Los elementos están compuestos de átomos. ¿En qué se convierten los electrones cuando se descomponen? Es una cuerda, sí, es un montón de cuerdas enrolladas en un espacio de alta latitud en un espacio de baja latitud. Para ser precisos, es una onda que vibra si no la observas. obsérvalo, colapsará en partículas. Bien, la esencia de toda materia es una onda, una vibración y una sección de espacio.
Mi visión del mundo ha sido destrozada por la física cuántica.
Gracias @ReadWenshiji por invitarme a responder.
El efecto de interferencia de la doble rendija es extremadamente valioso y no es confiable explicarlo utilizando el principio de incertidumbre, lo que naturalmente causará escándalo.
El autor cree que la explicación de esta cuestión requiere analizar los dos efectos de autointerferencia de los fotones y los electrones juntos. Los principios son consistentes.
El llamado efecto de autointerferencia: una partícula tiene un fenómeno de interferencia de doble rendija. Según la teoría cuántica, una partícula puede atravesar dos rendijas al mismo tiempo.
La razón de la teoría cuántica es: el movimiento de las partículas no obedece a la ley de causa y efecto, no tiene trayectoria de proceso, puede estar en cualquier posición al mismo tiempo y tiene la capacidad de duplicarse. .
Esta es la lógica divina. Si el principio de no localidad o de incertidumbre de Heisenberg no se cumple, ¿cómo explicar entonces el efecto de autointerferencia?
En mi opinión, la causa fundamental es que los científicos cuánticos no comprenden el principio básico de que "las ondas electromagnéticas son el efecto de excitación de las ondas de materia".
Además, se necesita una "teoría de la supersimetría": el espectro atómico es la parte epitaxial de la unidad opuesta de fermiones y bosones.
La fina estructura del espectro atómico muestra que los electrones extranucleares se mueven alrededor del núcleo atómico como resonadores en eterna oscilación, excitando el campo medio en el espacio interior del átomo y produciendo un espectro atómico que irradia hacia afuera.
El espectro atómico es el producto del campo de coexcitación medio de los electrones y las ondas del material nuclear, y es el componente periférico global del átomo.
Tomando como ejemplo los átomos de hidrógeno, basándose en el principio de acción mínima, se puede hacer una estimación: la velocidad de oscilación de los electrones en estado fundamental es básicamente estable en aproximadamente v0=2.200.000 metros/segundo, y la La velocidad de oscilación de los protones es básicamente estable en aproximadamente v*=500 metros/segundo.
La energía cinética de los electrones excita ondas electromagnéticas, de la siguiente manera: Ek=?mv?=hc/λ, λ=hc/Ek, Ek=?×0.91e-30×(2.2e6)?, es decir: Ek=2,2 e-18[J], λ=9e-8[m]=0,9[nm].
La energía cinética de los protones excita ondas electromagnéticas, de la siguiente manera: Ek'=?m'v'?=hc/λ', λ'=hc/Ek', Ek'=?×1.67e- 27×500?, Es decir: Ek'=2.1e-22[J], λ'=9.5e-4[m]≈1[mm].
El átomo real no es un sistema cerrado y se verá afectado por otras partículas. La velocidad de oscilación de los electrones fuera del núcleo y el núcleo cambia de muchas maneras, lo que da como resultado una distribución fina del espectro atómico. .
Para el espectro atómico de multinucleones, se pueden realizar cálculos teóricos basándose en la onda de materia del electrón externo y la onda de materia nuclear como representantes destacados.
La teoría cuántica de Gopia teme que si los electrones se mueven alrededor del núcleo, necesitan la fuerza de Coulomb para proporcionar fuerza centrípeta. Si se liberan ondas electromagnéticas continuamente, la fuerza de Coulomb pronto se agotará, provocando que los electrones colapsen en el núcleo. núcleo.
Esta preocupación es innecesaria. Porque:
①El movimiento es la forma en que existen las partículas; el movimiento es absoluto; de lo contrario, la naturaleza de bola de vórtice de las partículas no existiría.
② Sólo cuando los electrones/protones/fotones giran a la velocidad de la luz pueden darse cuenta de su yo independiente y mantener su masa inherente y su energía potencial gravitacional.
③ El giro produce dos polos, los dos polos producen inclinación axial, la inclinación axial produce precesión y la precesión produce oscilaciones o ciclos geodésicos.
④ El espectro atómico expresado externamente por los átomos es el componente periférico del sistema atómico, y los subatómicos son simplemente fuentes móviles de ondas electromagnéticas.
Existe una fuente especial de ondas electromagnéticas o generador láser, también llamada "fuente primaria", en la que se aceleran y oscilan electrones extranucleares.
Supongamos que el electrón oscila durante un ciclo, excita el medio del campo cercano y genera un fotón. Este fotón es equivalente a una "fuente secundaria" y puede considerarse como un "excitón de fotón único".
Tan pronto como este excitón de fotones salga del generador, excitará o empujará todos los medios del campo alrededor de la salida, generando una gran cantidad de n fotones, que se distribuyen en una esfera ultrafina, es decir, el frente de onda.
Estos "n excitones de fotones" excitan a su vez el medio cercano, como un efecto dominó, formando círculos de frentes de ondas de fotones, que son las llamadas ondas electromagnéticas.
Obviamente, 1 fotón puede excitar n fotones, y n fotones pueden excitar n?, n?...n?
Cuando una gran cantidad de fotones llegan a las "dos rendijas", por cada rendija pasa al menos 1 excitón de fotón.
Una vez que estos dos fotones salen de la rendija, forman dos frentes de onda circulares, a saber: 2×(n→n?→n?...n?) fotones.
Una gran cantidad de fotones de los dos frentes de onda se cruzan, se superponen y oscilan entre sí, con crestas y valles de onda, dejando franjas claras y oscuras alternas en la "pantalla inferior trasera".
Existe un generador de electrones que satisface el efecto fotoeléctrico. Los electrones libres emitidos sirven como fuente en movimiento y son ondas de materia electrónica.
La onda de materia de este electrón puede excitar el medio de campo cercano a él y generar un frente de onda ultrafino compuesto por n excitones de fotones.
Luego el campo medio se excita secuencialmente, generando n?, n?...n? Su modo de excitación es: 1 electrón → n fotones → n?
El mecanismo de interferencia de doble rendija posterior es exactamente el mismo que el mecanismo de interferencia de fotón único.
La espectroscopia atómica muestra que el espacio está lleno de fotones de múltiples frecuencias. Los átomos son la unidad de dos componentes supersimétricos: los "subátomos del espacio interior" y los "cuantos de luz del espacio exterior".
Un solo electrón/un solo nucleón/un solo núcleo atómico (onda de materia) puede excitar una gran cantidad de fotones, y un solo fotón (excitón) también puede excitar una gran cantidad de fotones.
Las ondas electromagnéticas monocromáticas son ondas esféricas compuestas por círculos de frentes de onda, no solo una onda sinusoidal de la que se habla.
Todo el mundo está familiarizado con el experimento de interferencia de la doble rendija. Muchas personas han hecho este experimento ellos mismos cuando estaban en la escuela. Deje que un haz de luz monocromática pase a través de dos rendijas paralelas en el escudo de luz y. Se forman franjas oscuras en la pantalla de luz. ¡Es este experimento el que nos demuestra la naturaleza ondulatoria de la luz! Además, ¡podemos calcular dónde aparecen las franjas claras y oscuras en función de la longitud de onda de la luz!
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Pero es un experimento tan simple,
Hasta ahora hay muchos fenómenos inexplicables para poder explorar el mecanismo de la interferencia de la doble rendija. Los científicos instalaron un detector en la pantalla de luz para observar la situación cuando los fotones pasaban a través de la rendija, pero ocurrió un fenómeno increíble: el fenómeno de interferencia desapareció. Esta vez, no había franjas claras y oscuras alternas en la pantalla de luz, y la luz. Solo eligió pasar por una de ellas, las finas rendijas, lo que significa que la fluctuación de la luz desaparece, pero lo que es aún más extraño es que cuando alejamos el detector, ¡aparecen nuevamente franjas alternas de luz y oscuridad en la pantalla de luz!
Esto significa que si observamos el proceso experimental tendrá un impacto en los resultados experimentales. Esto es increíble. No se puede dar una explicación razonable basada en la experiencia diaria o la inferencia científica para este fenómeno. El científico Schrödinger realizó una vez un famoso experimento imaginario: ¡el gato de Schrödinger del que siempre hemos ridiculizado!
Aunque los científicos han dado muchas explicaciones diferentes para esta situación, como la teoría de cuerdas, los mundos paralelos, etc., hasta ahora todas las explicaciones son sólo hipótesis y no han sido confirmadas mediante experimentos, la forma de existencia especial. La observación de partículas elementales a nivel microscópico es realmente estresante y hace que la visión del mundo de muchas personas colapse, pero como dijo Qu Yuan: ¡El camino es cada vez más largo, y buscaré hacia arriba y hacia abajo! ¡Creo que con la profundización de la investigación humana en el mundo microscópico, este enigma que nos ha preocupado durante muchos años algún día se resolverá!
Un mapa Bagua innato es el mapa del universo. Todo está aquí. ¿Por qué estás tan emocionado?
Mahoma no era libre, Jesús, el de al lado, siempre intervenía.
Es la norma que hay poca gente que hace cosas prácticas y mucha gente está tonteando. Hay aún menos gente que hace cosas prácticas, por eso hay santos, filósofos, superhombres y los que ahora lo son. Llamados "científicos" que parecen ser admirables y admirables. Varias personas ~~~ simplemente rascaron la superficie y gritaron de emoción uno por uno
Eso. lenguaje informático "binario", no ¿Son los dos polos del yin y el yang? También se puede decir que el diagrama de relaciones entre el cuerpo de la serpiente de 0101 y Nuwa ha estado enterrado durante miles de años y les recuerda a los humanos cómo reproducirse y reproducirse como un. Nuevo Azúcar de goma. ¿Solo entonces descubriste que es el código genético humano, el estilo zurdo del ADN? ¡¿Qué pasa con "Dios creó todas las cosas"?! no dice que los humanos fueron creados por monjes y monjas).
El caos sigue siendo caos, todavía arrastrándose en el barro. Qué espeluznante.
En el mundo de la física, nunca han faltado grandes personas que buscan la verdad.
Hablando del experimento de interferencia de doble rendija, lo primero que me viene a la mente es el experimento de interferencia de doble rendija de Thomas Young. Un haz de luz monocromática es difractado por una única rendija. y luego interferida por dobles rendijas, mostrará rayas alternas de luz y oscuridad. Sin embargo, se sabe desde hace mucho tiempo en física que la interferencia de ondas mecánicas fortalecerá y debilitará el fenómeno. Por lo tanto, se puede concluir que la luz es una onda.
Después de que Planck propusiera la hipótesis de los cuantos de energía, Einstein propuso el concepto de fotones.
Todo el mundo debe conocer el efecto fotoeléctrico de Einstein, ¿verdad? En pocas palabras, un haz de luz que incide sobre una placa de metal excitará electrones, generando así una corriente eléctrica. Pero para una determinada placa de metal, no toda la luz puede hacer que desborde electrones, sino la luz con una frecuencia mayor o igual a un determinado valor.
Entonces aquí viene la pregunta. La razón por la que los electrones se desbordan es porque absorben la energía de la luz. Si es así, toda la luz debería hacer que los electrones se desborden de la placa de metal. duración de tiempo. Esto también es algo que la mecánica clásica no puede explicar.
No te preocupes, Einstein te lo explicará naturalmente. Einstein creía que cuando la luz transfiere energía, también es discontinua (Planck propuso una vez que la transferencia de energía no es continua. Propuso el concepto de fotones, es decir, la luz es una partícula y cada uno La energía de un fotón solo puede). ser absorbido por un electrón, y la energía de un fotón está determinada por la frecuencia de la luz. Bueno, su explicación es muy sencilla, y mucho menos la tuya. Entonces, ¿qué muestra el experimento del tío Love? Sí, la luz es una partícula.
Entonces surge nuevamente la pregunta. El experimento de interferencia de Young muestra que la luz es una onda, y el experimento del efecto fotoeléctrico muestra que la luz es una partícula. Entonces, ¿qué es exactamente la luz? Sí, la luz es a la vez una onda y una partícula. En física, esto se llama dualidad onda-partícula.
Luego tengo que responder la pregunta que el interrogador me estaba esperando (finalmente regresa). ¿Por qué da tanto miedo el experimento de la doble interferencia de electrones?
No te preocupes, tenemos que mencionar a una persona más, esta persona se llama De Broglie. Este tipo pensaba que cosas como la luz, las partículas no físicas, tienen propiedades de onda y de partícula, así que supuse que las partículas físicas también tienen propiedades de onda. No me digas, realmente lo adivinó. El experimento de interferencia electrónica de doble rendija explica perfectamente que las partículas físicas también tienen propiedades ondulatorias. Da miedo pensar en ello. Cuando caminas por la carretera, tu movimiento hacia adelante y hacia atrás se transmite en forma de ondas (parece que no puedo). Imagínese esta imagen. ), pero esto es realmente real, por lo que para conmemorarlo, las generaciones posteriores llamaron a las ondas del movimiento físico de las partículas ondas de De Broglie u ondas de materia.
La interferencia de doble rendija de electrones proviene primero de la interferencia de doble rendija de fotones. Se demostró que la luz es una "onda", porque sólo las ondas pueden "interferir" entre sí. Más tarde, de Broglie propuso la teoría de que todas las sustancias son "ondas" y tienen naturaleza ondulatoria. Más tarde, el experimento de interferencia de doble rendija del electrón. , Probó esto.
La razón por la que es "espeluznante" es porque ya sea que se trate de interferencia de doble rendija de fotón o de doble rendija de electrón, todos prueban el principio de "incertidumbre" en el campo cuántico.
¿Acaso Einstein no creó el efecto fotoeléctrico? Entonces, ¿qué es la "luz"? ¿Por qué esa placa desconocida se carga cuando la luz se ilumina a una frecuencia específica? La empresa de cálculo de la energía luminosa es △E=hv. La energía luminosa está relacionada con la frecuencia de la luz. Dado que la luz tiene frecuencia, ¿es una onda? Tienes razón, en cierto sentido, es una especie de ola. Puedes decir que todo es una ola. La radio, los infrarrojos, los rayos gamma, los ultravioletas y la luz visible son todos lo mismo, un tipo de onda electromagnética, pero tienen diferentes frecuencias. Cuanto mayor es la frecuencia v, mayor es la energía. Lo que emite la bomba atómica en Hiroshima son los rayos gamma. No son esencialmente diferentes de la luz solar, la luz de los teléfonos móviles y las señales WIFI.
Sin embargo, la fórmula del efecto fotoeléctrico vuelve a decir que no es luz de una frecuencia específica que no importa cuánto tiempo la ilumines. Para luz de una frecuencia específica, un fotón es suficiente para excitar electrones. . y así sucesivamente. ¿No dijiste que la luz es una onda electromagnética especial? La explicación de Einstein en ese momento fue que las ondas de luz sólo podían absorberse de forma discontinua, al igual que los cuantos de energía, por lo que se las llamó "cuantos de luz".
Pero esta no es la explicación final. La explicación final es un demonio terrible que lo subvierte todo.
Hemos hecho el experimento de interferencia de la doble rendija, ¿verdad? Dado que puede interferir, entonces la luz debe ser una onda. Esto no necesita explicación. Para explicar la interferencia, las ondas en realidad vibran y se propagan en un medio (por supuesto, esta afirmación es, en última instancia, incorrecta, ya que la luz no requiere un medio). La onda no es una bala que viaja en línea recta. La bala no puede seguir volando después de golpear la pared, pero la onda puede rodearla. Esto se llama "difracción". Cuando dos olas diferentes se encuentran, se producirá interferencia. Por ejemplo, si arrojas dos piedras al agua, aparecerán dos olas de agua. Cuando la cresta de la ola se encuentre con la cresta de la ola, se superpondrán y las ondas serán más altas. La cresta se encuentra con el valle de la onda, las ondas se debilitarán. Esto es interferencia.
Así es. Esto también está disponible en física de la escuela secundaria.
Hablemos de la interferencia de la luz. Si enciendes dos linternas juntas al azar, definitivamente no verás franjas de interferencia. Sólo fuentes de luz coherentes con la misma frecuencia, diferencia de fase constante y dirección de vibración constante de dos columnas de ondas de luz pueden producir interferencias de luz. La luz emitida por dos fuentes de luz independientes ordinarias no puede tener la misma frecuencia, y mucho menos una diferencia de fase fija. Por lo tanto, no pueden producirse interferencias.
Para hacer que la distribución de intensidad de la luz del campo de onda sintética sea estable dentro de un período de tiempo Δt, se requiere que: ① la frecuencia v (y por lo tanto la longitud de onda λ) de cada onda miembro sea la igual; ② la diferencia en la fase inicial de cualesquiera dos ondas miembro permanece sin cambios dentro de Δt. (Puede omitir esto si no lo entiende. Significa que las fuentes de luz comunes no pueden realizar este experimento, pero los láseres en los laboratorios de las escuelas secundarias y universidades resuelven perfectamente el problema de la diferencia de fase)
La situación real es como esto——
Esto solo puede probar un problema, es decir, la luz es una onda con una longitud de onda pequeña y una frecuencia grande. ¿Pero por qué se dice que aparece el diablo? El siguiente es el momento de presenciar el milagro. Si te dan una habitación perfectamente oscura sin interferencias de otras fuentes de luz y utilizas una fuente de luz que puede emitir un solo fotón para hacer este experimento, los fotones pasarán a través de uno por uno. (No lo dudes, esta condición experimental está disponible en la Tierra y tuvo éxito).
Entonces, si primero disparamos diez fotones al azar, encontraremos que los fotones caen por todo el suelo en la pared del fondo, en un desorden y sin ninguna regla. Pero si disparamos tres millones de fotones y miramos. Al observar los resultados, ¿encontraste que hay tantos puntos de luz como arena fina amontonados en ondas de luz? De la siguiente manera——
Maldita sea, ¿cuál es el problema? El problema es que disparamos fotones uno por uno, como disparar un arma. Este último fotón no es una criatura inteligente y es imposible saber dónde aterrizó el fotón anterior. ¿Cómo coincidieron en el punto de aterrizaje? ¿Pueden comunicarse entre sí? No hay otros fotones en la habitación negra. ¿Quién interfiere con un solo fotón? ¿Contigo mismo? ¿Hacerlo usted mismo? Debe haber un fantasma.
De hecho, cuando un fotón pasa por un doble agujero, ¿no sabemos por qué agujero pasó? Puede ser de izquierda o de derecha. No puede pasar por dos agujeros al mismo tiempo. No es Sun Wukong. El sentido común nos dice que la elección del universo es segura, pero el sentido común está equivocado. Si tapamos uno de los huecos, sucede algo terrible: las franjas de interferencia desaparecen. Entonces Schrödinger escribió la gran ecuación de onda de probabilidad de Schrödinger.
Dijo que el estado cuántico es una onda de probabilidad con dos estados, que pueden dispersarse y colapsarse, similar a la divergencia y convergencia de funciones. Puedes revisar la "Interferencia de la doble rendija de Young" aprendida en alto. escuela, un solo fotón pasa continuamente a través de las rendijas dobles para formar franjas de interferencia, pero no hay forma de saber por qué rendija pasó el fotón. Si lo sabes, no puedes formar franjas de interferencia de la naturaleza ondulatoria: el observador cambia el mundo; esto es un poco idealista, pero es una verdad probada mediante experimentos. Un solo fotón es una nube de probabilidad en el momento en que la atraviesa, colapsa y elige una salida. Más tarde, De Broglie continuó y amplió la dualidad onda-partícula a todas las sustancias. Los hechos también han demostrado que los electrones también pueden producir franjas de interferencia ondulatorias en experimentos con redes cristalinas. Entended, hermanos, vosotros también sois una ola.
Y Heisenberg propuso el "principio de incertidumbre": la posición y el momento de una partícula no se pueden determinar al mismo tiempo, y la incertidumbre de la posición y el momento siguen la desigualdad
, h es la constante de Planck reducida. Heisenberg creía que la acción de la medición perturba inevitablemente el estado de movimiento de la partícula medida, generando así incertidumbre. Es decir, el observador influirá en el resultado del evento. En el campo de la mecánica cuántica, la medición no es un proceso en el que sólo participan observadores experimentales, sino la interacción entre objetos clásicos y objetos cuánticos, independientemente de si los hay. observadores involucrados en el proceso. Para decirlo de manera más idealista, "¿se mueve el viento, se mueven las banderas o se mueve el corazón del monje?". La afirmación no convencional de la mecánica cuántica también fue originada por Heisenberg. multiplicación de matrices y se obtuvo una cantidad física sin sentido, es decir, la multiplicación de la posición y el impulso, y nadie pudo entender el resultado. Más tarde, un grupo de estadounidenses que estudiaban computadoras continuaron con la idea y no reconocieron las ecuaciones de Schrödinger ni las ondas de probabilidad. Dijeron que la "difusión" y el "colapso" eran una tontería. Propusieron la "teoría de muchos mundos". Tonterías, es la teoría de las computadoras cuánticas. ¡Base teórica! "Muchos mundos" no es el "universo paralelo" que todos imaginan; de hecho, creen que hay un solo universo y que "muchos mundos" son proyecciones del universo en diferentes dimensiones. Así que no es que los acontecimientos inciertos tengan resultados definidos, sino que ocurren en mundos diferentes, y el observador sólo ve el resultado en un mundo proyectado. Lo que quieren decir es que el fotón no es una onda de probabilidad, sino una bala. Cuando pasa a través de la doble rendija, nuestro mundo se divide. El demandante A ve el fotón pasando por el agujero de la izquierda y el demandante B ve el fotón pasando. A través del agujero de la derecha, los dos mundos continúan desarrollándose.
Por ejemplo, en "El gato de Schrödinger", después de abrir la caja, el gato está "vivo" o "muerto", como si "colapsara" de dos estados a uno, y la función converge a un valor fijo, pero la escuela de la teoría de los "muchos mundos" cree que no es un colapso, sino una división del mundo. En un mundo, ves al gato muerto, y en el otro mundo, ves al gato vivo. . Eso es todo.