Квантна Физика

Гледам дека темава неправедно е запоставена...
а и од досегашните постови нема ништо конкретно...

затоа ќе наведам еден линк каде на лесен и сликовите начин...
се дадени историјатот, основите, развојот и парадоксите на квантната механика...(на хрватски е текстот)...
http://eskola.hfd.hr/clanci/Cudesni_svijet_kvantne_mehanike_G_Bozic.pdf

(нема математика и формули, и е токму за оние кои не се дружат премногу со математиката)...
но прво еден цитат...(се обидов да преведам)...

Експеримент со електронот

А сега најубавиот експеримент. Преоѓаме од светлост, која уште од школските денови ни е поблиска како бранова појава, на електрони -поради онаа тврдокорна замисла за нив како тврди топчиња.Уште од J.J. Thomsona 1897 па навака зборот електрон одзвонува во нашиот ментален склоп како билијардска топка. J.J. Thomson доби Нобелова награда за откритието на електронските топчиња. Гените и историјата заедно се погрижија за тоа неговиот син G. P. Thomson исто така да добие Нобелова награда, повторно за откритие на електроните, но овој пат за брановата природа на електроните.
Имено синот ги пропуштил електроните низ некои атомски решетки и видел интерферентна слика (интеференција е појава на зголемување и поништување на брановите врвови и долови - пример со водениот бран) и заклучил, како и Young за светлоста, дека се работи за бранов феномен. Приказната е уште позанимлива поради тоа што и таткото и синот се во право - во квантно дуалистичко право.
За да ги избегне компликациите со дифракција на решетките на кристалот и слично, Feynman пред окулу 50 години во своите фамозни Lectures on Physics поради педагошки причини користи мисловен процес со електрон и два отвори. Мисловен затоа што тогаш на тој начин ваков експеримент не бил во можност да се изведе. Денес тоа е можно.
http://www.fortunecity.com/emachines/e11/86/qphil.html

Во мисловниот процес моноенергетски електрони се испукуваат по должина на катодна цевка и се пропуштаат низ два мали тесни отвори, со што се раздвојуваат на два снопа кои се преклопуваат и се детектираат на екран во вид на флуоресцентни блесоци, многу слично на тоа што се случува на ТВ екраните.
Ако електроните се топчиња. на екранот би требало да гледаме само две подрачја кои тие ги погодуваат, слика аналогна на онаа кога зрната к*ршуми од стар и непрецизен Калашников ја прават после проаѓање низ две макроскопски пукнатини. Но еве "шок" -  сликата што се добива на екранот е типична за бранови, на екранот се гледаат цели низови на подрачја - интерферентни пруги (линии). Сликата е всушност точкасто брановидна, како што е всушност и во Young-овиот експеримент со светлоста кога се пропуштаат мали интензитети на светлоста - фотони.
Затоа како и во Young-овиот експеримент со светлоста, присилени сме да заклучиме дека на темните места доаѓањето на електроните се претвара во ништо.  Значи брановидна појава. Електрон + електрон = ништо!
И тоа е оној момент на кој не сме спремни,  бидејќи во нашата глава ни одзвонува електронски - честичен билијард и ни навираат цврсто вкоренети слики од учебниците кои Heisenberg ги забранува.

Значи, ако електроните интерферираат, да се обидеме тоа да го објасниме. Еден електрон, што и да е (топче илии бран), поминува низ едниот отвор, а другиот електрон поминува низ другиот отвор и потоа некако тие два електрони браново се поништуваат на место на екранот каде се наоѓа една од темните линии.
Меѓутоа, љубопитните физичари сакаат да проверат се' - што ако изворот на електрони е така слаб, па испушта само еден по еден електрон? Ако во тој случај еден електрон помине низ едниот отвор, а низ другиот не помине ништо, како што и очекува нашата интуиција бидејќи е електронот едно цело, интерференција не може да се случи - бидејќи интерференцијата овозможува проаѓање на два електрони истовремено низ двата отвори - значи за интерференција се потребни два електрони, па што и да се тие. Сепак како што електроните се насобираат на екранот, гледаме се' повеќе поединечни погодоци (блесоци) од кои полека но сигурно повторно излегува истата интерферентна слика како во случајот кога се испукуваа повеќе електрони одеднаш.
Тоа значи дека при проаѓање на секој електрон низ уредот, тој морал поединечно да интерферира.

Клучно прашање сега е: На кој начин секој поединечен електрон интерферира и со што тоа електронот интерферира?
Одговор: Начинот на кој интерферира е очигледно од бранова природа, а електронот интерферира сам со себе.

Бидејќи честицата, или подобро речено квантот кој е неделив во смисол дека секогаш кога го мериме добиваме иста количина електричен полнеж и маса на мирување, мора да помине низ двата отвори истовремено за да би можел да интерферира сам со себе.
Помислата дека електронот се расцепил за да помине низ двата отвори е во спротивност со сите експерименти кои никогаш не наоѓаат половина или три-четвртина електрон. Освен тоа кога би прифатиле дека електронот се дели, би морале да најдеме со кој механизам тоа се прави (отворите не можат да делуваат како оштрица на нож) и потоа повторно го соединува во едно цело - пред да падне на екранот, бидејќи таму гледаме само еден точкаст блесок - траг кој одговара на еден цел електрон.

И така присилени сме на еден заклучок: електронот мора проаѓајќи низ двата отвори да бил истовремено на две места!?

Преведувајќи ја доследно екстраполацијата од светот кој не опкружува и во кој постојат само две појави - честички и бранови, тогаш на електронот во микросветот мораме да му ги припишеме и двете својства.
Единствено ако електронот е распространет бран, можно е да помине низ двата отвори истовремено.
И потоа на екранот се појавува како честичка.
Зошто ваков развој на настаните ни е тежок за прифаќање? Токму поради тоа што во нашиот секојдневен живот никогаш не е забележан ваков феномен кој го нарекуваме бран - честичка дуализам. Квантот не е ни честичка ни бран, тоа одеднаш е нешто што ги има и двете карактеристики. Тоа е нешто трето. Сепак, проблемот е повеќе од психолошка природа бидејќи квантот се наоѓа надвор од нашето секојдневно искуство.
Нашиот мозок едноставно не се развивал дружејќи се со квантите, па затоа ние не можеме да создадеме соодветна слика исто како што никогаш нема да можеме да го замислиме светот во 4 просторни димензии.
Но тоа не значи дека не можеме да го разбереме, денес 80 години потоа, квантните експерименти не би требало да не шокираат.
......
Heisenberg имал само 25 години кога ја открил матричната квантна механика, Pauli и Dirac биле негови врсници, Bohr бил студент кога го објавил својот модел за атомот. Einstein како 16 годишно момче дошол до заклучок дека ништо не може да е побрзо од светлината, а со 26 години го објаснил фотоефектот и општата теорија на релартивност. Можеби е потребен сосема друг пристап на учење на физиката?

Колапс на брановата функција

Да се вратиме на електронот и двете пукнатини. Оној момент кога електронот е испукан од електронскиот топ тој бил честичка со дефинирана положба.
После тоа, тој се шири брановидно по просторот кон отворите и поминува низ двата отвори истовремено како бран, интерферира како бран во подрачето помеѓу отворите и екранот, и од тој простор се појавува како честичка - во некоја точка од екранот се појавува како мал блесок.
И следниот проблем е во тоа што не знаеме во која точка на екранот тој електрон ќе се појави? Ниту пак кога ќе се појави? Всушност според минималистичкиот "Копенхагеншкиот поглед" на појавата (за ова има повеќе понатаму во текстот), електронот не се појавува од својот бран, туку тоа што ние го нарекуваме електронски бран моментално се собира и колабира од поширокиот простор во точка. Оваа мистериозна појава ја нарекуваме колапс на брановата функција (квантен скок во точкаст волумен).
Имено електронот, како и другите кванти, ги опишуваме со бранови функции, решенија на прочуената Шредингерова (Schroeding) бранова функција која ја превзема улогата на Њутновите закони за опишување на движењето на микрочестичките.

Електронот се "трансформира" во честичка само кога ќе го погледнеме

Како да се објасни таа мистериозна појава на колапс од распространета (невидлива) бранова функција во тој видлив траг на честичката, тоа сеуште никој точно не го знае. Подеднакво е исто и со однесувањето кое електронот го изведува при проаѓањето низ двата отвори истовремено. Имено, електронот по проаѓањето низ отворите ќе интерферира, но само ако при ова не вршиме негово набљудување.
Бидејќи штом се обидеме да го погледнеме, ете го него на едно место - колабира во честичка во еден од отворите. И развојот на интерференцијата на екранот веќе не постои!

Како е можно нашиот поглед кон отворите (поглед во смисол на детекција - можема да снимаме со камера и подоцна да го погледнеме проаѓањето на електронот низ отворите), може да ги уништи пругите (линиите)  на екранот? Како е можно самиот чин на следење на експериментот да го поттикне електронот да се појави во една од пукнатините како едно цело, а "негледање" во пукнатините (одсуство на детекција) да овозможи проаѓање на целиот електрон низ двата отвори?
Очигледно, електронот се појавува пред нас секогаш само како честичка, и тоа само тогаш кога со мерните уреди ќе го присилиме на тоа.

.............................
P.S. Се обидова да уфрлам и слики ама очигледно не можам тука...


Изменето од којсумјас - 27.Септември.2009 во 08:48

Нелокалност. ЕPR парадокс

Да замислиме фрлање на две коцки. Едната ја фрлате вие, а другата вашиот пријател и резултатите секогаш се совпаѓаат (3,3), (1,1) ,(6,6). Ќе заклучите дека постои нешто повеќе од случајност, особено ако сте меѓусебно толку далеку што чудесните коцки не можеле да комуницираат помеѓу себе со сигнали кои патуваат со брзина на светлината.
Тоа е она што Einstein би го нарекол "запрепастувачко делување на далечина". Ако коцките сепак "комуницираат" велиме дека тоа го прават нелокално односно суперлуминално. Иако е тоа неверојатно кога се однесува за коцките, сепак постои и карактеристично е за квантната механика независно од интерпретацијата.
www.physics.syr.edu/LIGHTCONE

Во 1937 година Einstein, Podolsky i Rosen (од таму е кратенката EPR) замислуваат мисловен експеримент кој ќе покаже дека квантната теорија не може да ја опише стварноста без внатрешни контрадикторности. Тоа особено се однесува на проблемот мерење.
Ако на почетокот имаме само два електрона или два фотони со вкупно количество на движење = 0, тогаш откако тие симетрично ќе бидат упатени на две спротивни страни, но при тоа не знаејќи во кој правец, ќе знаеме само тоа дека нивниот збир на количество на движење секогаш ќе остане  = 0, поради нивното спротивно движење.

Од тука следува дека со мерење на едниот од нив истовремено и на далечина го утврдуваме и количеството на движење и на оној другиот, иако тој може да биде оддалечен милиони светлосни години, на другиот крај на галаксијата на пример. Тоа е спротивно на она што го тврди Bohr дека за мерење на особините на честичката потребно е истовремено меѓудејство со неа. Значи парадокс.

Меѓутоа Bohr тој аргумент нема воопшто да го вознемири, бидејќи честичките се поврзани со една неделива заедничка бранова функција и со мерење на едната честичка, настанува колапс на целата заедниќка функција. На тој начин моментално е добиен податок и за другата честичка иако таа е надвор од досегот на сигналот кој се пренесува со брзина на светлоста, која според специјалната теорија на релативност е најголемата можна брзина за пренос на сигналот. Велиме дека таквите честици се квантно поврзани.

Да ја разгледаме и другата варијанта на EPR експериментот.
Нека постои доволно изолиран атом во оддалечен меѓузвезден простор и тој атом во некој момент од себе исфрла еден фотон. Со оглед на тоа дека фотонот бил добро локализиран во мало подрачје со големина на атом, неговиот импулс е практично потполно неодреден, фотонот се шири на сите страни, а состојбата на неговиот импулс е радијална симетрична бранова функција, значи со потполно рамноправни насоки на движење (не земајќи ја во обзир состојбата на поларизација). Вкупниот импулс на составот изнесува:  атомот после емисијата + фотон = 0. Секој подсостав, атом и фотон поединечно, од причини на радијална симетрија, исто така имаат импулс  = 0.

После долго време, да речеме 100 години, еден мал дел од распространетиот кружен електромагнетен бран со радиус = 100 светлосни години, доаѓа до нас на Земјата во нашиот уред за детекција.

Но како што знаеме "клик" на нашиот детектор не значи дека сме детектирале само дел, туку целиот фотон. Тоа е она што го нарекуваме квантен скок во точка - моментален колапс на квантот од подрачје со радиус од 100 светлосни години во точка.
Бидејќи целиот фотон удрил во нашиот детектор кој го детектирал од одредена насока, детекторот претрпува "удар" во насока детектор - атом.
Сега, за да биде зачуван законот за одржување на импулсот, мора "истовремено" (се разбира не во смисла на посебната теорија на релативност) атомот да доживее еднаков удар (трзај) на спротивната страна.
Како атомот знаел дека треба да се "помести" како последица на тој удар (трзај) кога поминале 100 години од емисијата на фотонот?
Тоа значи дека атомот и фотонот се опишани со една заедничка квантна поврзувачка бранова функција. Колапсот морал да се случи и кај детекторот и кај атомот истовремено како да просторот и времето помеѓу нив не постои.

Иако Einstein е еден од основоположниците на квантната механика, познато е дека тој никогаш не можел да се согласи со "Копенхагеншкото" објаснување, туку имал своја статичка интерпретација, што би рекле дека по него квантната физика е само преодна теорија. Улогата на Einsteina е важна, бидејќи неговите бескрајни расправии со Bohr придонеле за разбистрување на многу поими, но и никогаш не треба да се занемари мислењето на научници со таква голема интуиција како Einstein. Кој знае што ќе донесе иднината.
За EPR парадоксот и денес сеуште се расправа.

Изменето од којсумјас - 28.Септември.2009 во 19:01

којсумјас, komplimenti za objasnuvanjeto na nekoi findamentalni raboti od kvantnata mehanika.

Inaku, po povod prashanjeto...

којсумјас напиша: Електронот се "трансформира" во честичка само кога ќе го погледнемеКако да се објасни таа мистериозна појава на колапс од распространета (невидлива) бранова функција во тој видлив траг на честичката, тоа сеуште никој точно не го знае. Подеднакво е исто и со однесувањето кое електронот го изведува при проаѓањето низ двата отвори истовремено. Имено, електронот по проаѓањето низ отворите ќе интерферира, но само ако при ова не вршиме негово набљудување.Бидејќи штом се обидеме да го погледнеме, ете го него на едно место - колабира во честичка во еден од отворите. И развојот на интерференцијата на екранот веќе не постои!Како е можно нашиот поглед кон отворите (поглед во смисол на детекција - можема да снимаме со камера и подоцна да го погледнеме проаѓањето на електронот низ отворите), може да ги уништи пругите (линиите)  на екранот? Како е можно самиот чин на следење на експериментот да го поттикне електронот да се појави во една од пукнатините како едно цело, а "негледање" во пукнатините (одсуство на детекција) да овозможи проаѓање на целиот електрон низ двата отвори?Очигледно, електронот се појавува пред нас секогаш само како честичка, и тоа само тогаш кога со мерните уреди ќе го присилиме на тоа.

Zakluchokot e samoevidenten, iako za nashi poimi e neverojaten - toa zavisi od nashata intencija.

Poshiroko gledano, odnesuvanjeto i karakteristikite na svetot za nas zavisat od nashata intencja - nie sme direktni kreatori na neshata realnost.

Religijski gledano, ako Bog e Kreatorot, nie sme negovite sokreaori. Znam deka religijskite fundamentalisti od site boi i kovovi nema da se slozhat, no toa e toa... patem, kako veruvanje, ova ne e neshto novo za nekoi dalekuistochni narodi. Takvoto razbiranje na Svetov postoelo iljadnici godini pred Hirsta, a sega nauchno se verificira so kvantnata mehanika.

Ova go objasnuva i zakonot za atrakcija.

Isto taka, ova pokazhuva deka nabjluduvachot, predmetot na nabljuduvanje i procesot na nabljuduvanje se edno isto, no nam ni se manifestiraat kako tri razlichni raboti.

Изменето од Messenger - 18.Октомври.2009 во 22:00

Isus im odgovori: "Neli e napishano vo vashiot Zakon: Jas rekov; bogovi ste?"
Jovan 10:34

којсумјас напиша: Messenger напиша: Isus im odgovori: "Neli e napishano vo vashiot Zakon: Jas rekov; bogovi ste?" Jovan 10:34 ...молам за добјаснување...

Se izvinuvam za naveduvanjeto Isusov citat bez objasnuvanje... mislev deka poentata kje se dolovi, no ochigledno sum bil vo zabluda.

Imeno, se raboti za neshto shto go prokomentirav malu pogore:

Messenger напиша: Zakluchokot e samoevidenten, iako za nashi poimi e neverojaten - toa zavisi od nashata intencija. Poshiroko gledano, odnesuvanjeto i karakteristikite na svetot za nas zavisat od nashata intencja - nie sme direktni kreatori na nashata realnost.

Интенција - намера, жити Госпо златен

...tebe ti se prostuva ama,...ima tuka eden kup stranski zborovi i izrazi   koishto domashnite so lezet gi upotrebuvaat!GGG