double slit experiment

[Professor Puntje]

Die animatie moet met de bekende kwantummechanica te berekenen zijn, de vraag is alleen of iemand dat al gedaan heeft en vervolgens het resultaat op het internet heeft geplaatst.

[Scientist1961]

Misschien dat de publicatie waarin het onderzoek wordt beschreven, daar meer over kan vertellen. In het filmpje wordt wel de naam van de universiteit genoemd, maar niet het tijdschrift waarin het onderzoek is gepubliceerd (of het moet aan het einde zijn want, als gezegd, ik heb het filmpje niet helemaal afgekeken).

[zimmie]

Hier staat het onderzoek.

http://www.anu.edu.au/news/all-news/experiment-confirms-quantum-theory-weirdness

http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0610241.pdf

[zimmie]

Misschien is het antwoord heel simpel. Er bestaat geen "space time" op het quantum niveau.

Dus wanneer men een onderzoek doet hoe een "deeltje" zich gedraag op quantum niveau dan ziet men de mogelijke posities. Van die test die men doet.

Wanneer er geen tijd bestaat zijn alle mogelijke uitkomsten van het deeltje "reeds" bekend en aanwezig.

Het zou heel goed mogelijk zijn dat op het quantum niveau geen particals aanwezig zijn.

Wanneer je de data verzameld, dan kan men een "deeltje" waarnemen.

Maar het kan ook onzin zijn wat ik uitkraam

[Scientist1961]

De conclusie van het artikel:

 
 
Our experiment confirms Bohr’s view that it does not make sense to ascribe the wave or particle behaviour to a massive particle before the measurement takes place

[Scientist1961]

En zo zijn we weer terug bij de vraag van TS: waarom, waarom, waarom?

[Professor Puntje]

Waarom-vragen horen niet thuis in de wetenschap. Als je met een waarschijnlijkheidsgolf kunt voorspellen wat er gebeurt, dan is dat het - voorlopige - antwoord. Past het klassieke beeld van een deeltje daar niet bij, dan jammer voor die klassieke voorstelling. Kennelijk gedragen de bouwstenen van de materie zich dan niet zoals wij op basis van onze macroscopische ervaringen verwachten. En waarom niet? Je kan net zo goed vragen waarom dat wel zou moeten? De natuurkunde stelt patronen vast, en probeert met zo min mogelijk uitgangspunten zoveel mogelijk te verklaren. Maar het waarom van die uitgangspunten blijft onbeantwoord.

[Scientist1961]

Voor we terecht komen in oeverloze discussies over wat wetenschap is, wil ik even terug naar de kwestie die achter de vraag van TS ligt en dat is 'wat doet het gedrag van het atoom veranderen?'
Gaan we terug naar de proefopstelling in het Truscott-experiment dan kunnen we veilig stellen dat het atoom door de aanwezigheid van de vierde spiegel niet beide paden kiest en dan met zichzelf interfereert. Om dat duidelijk te maken wil ik het 'gedankenexperiment' iets aanpassen. Daartoe plaatsen we in de 4-spiegelopzet nog twee detectoren ergens op beide paden na de eerste spiegel. Die detecteren of het atoom over het betreffende pad gaat en laten het vervolgens doorgaan naar de vierde spiegel.
Wat zullen we waarnemen? Ik denk dat:
1) we bij de tussen-detectoren een deeltjespatroon zien
2) het atoom altijd door slechts een van beide tussen-detectoren wordt waargenomen
3) we bij de eind-detectoren nog steeds een golfpatroon zien
 
M.a.w. het atoom gaat slechts over een van beide paden en toch ontstaat het golfpatroon. Als dit zo is, dan duidt dit erop dat slechts het al dan niet onttrekken van (pad)informatie verantwoordelijk is voor het interferentiepatroon. Informatie is dus het sleutelwoord en in dat opzicht kan ik meegaan met het filmpje. Het verhaal over multi-players in een computer gegenereerde virtuele werkelijkheid is wat mij betreft een brug te ver.

[Scientist1961]

Edit bij mijn vorige mail:
Ik zie dat waarneming 1 binnen de voorgestelde proefopstelling onmogelijk is hard te maken. Om een deeltjespatroon op te leveren, moeten de tussen-detectoren immers ook direct het eindstation zijn. De conclusie ('het atoom gaat slechts over een van beide paden') is gebaseerd op waarneming 2, dus die blijft gehandhaafd.

[Professor Puntje]

Hoe doet die laatste spiegel de vergaarde informatie van je twee tussen geplaatste gekozen pad aanwijzende detectoren dan teniet?

Is een alternatief wellicht om van de twee mogelijke paden er snel wisselend om de beurt één af te sluiten zodat het deeltje steeds wel één pad moet kiezen.

[Scientist1961]

ProfP je hebt gelijk. De padinformatie blijft natuurlijk bestaan en wordt niet door de laatste spiegel teniet gedaan. Je zult dus een deeltjespatroon blijven waarnemen. Mijn fout.

[Scientist1961]

Als die waarschijnlijkheidsgolf al bij de eerste spiegel <i>beide</i> wegen kiest is er geen probleem met omgekeerde causaliteit. Alleen moet je dan wel de waarschijnlijkheidsgolf fysisch serieus nemen.

Kun je dit toelichten?

[Professor Puntje]

Kun je dit toelichten?

 
Helaas niet. Daarvoor weet ik er te weinig van. Het liefst zou ik een animatie zien die toont hoe de waarschijnlijkheidsgolf op het al dan niet tussenschuiven van de extra spiegel reageert. Dan kunnen we zien of er inderdaad met die waarschijnlijkheidsgolf iets vreemds gebeurt. Zo nee - dan is het een oplossing om de waarschijnlijkheidsgolf als een fysische realiteit te beschouwen.

[Scientist1961]

Op http://www.nature.com/ncomms/2014/141219/ncomms6814/full/ncomms6814.html staat een artikel waarin het two-split experiment en de golf-deeltjes dualiteit wordt benaderd als informatie-vraagstuk.

Mij ontbreekt de kennis om dit te kunnen plaatsen, maar ik krijg de indruk dat kwantummechanica en informatie hier bij elkaar worden gebracht. Iets waar in dit topic ook over van gedachten gewisseld is. 
Op https://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141219085153.htm staat de populaire versie met onderstaand citaat van Wehner, een van de auteurs: 
 
 

"The connection between uncertainty and wave-particle duality comes out very naturally when you consider them as questions about what information you can gain about a system. Our result highlights the power of thinking about physics from the perspective of information."

 
Natuurkunde in informatie, ze lijken zeer met elkaar verbonden.