Суперпозиция и корпускулярно-волновой дуализм

[UncleAndy]

Хочу поделиться своей идеей по поводу того, как объяснить корпускулярно-волновой дуализм через суперпозицию. Надеюсь что у нас здесь присутствуют физики, которые в этом разбираются и смогут либо опровергнуть, либо подтвердить мои рассуждения.

Вспомним опыт с электронами и двумя щелями (вот тут он хорошо описан - http://phys.ucoz.ru/forum/4-1434-1).

Напомню что такое "суперпозиция". Это состояние, при котором квант не имеет конкретных значений своих свойств, а находится в состоянии когда у него "есть" все варианты этих свойств. К этим свойствам, естественно, относится и импульс и положение. Это означает именно "размытость" кванта по всем значениям своих свойств, а не то, что они у него есть, но только не измеренные. Насколько я понимаю, вероятность нахождения свойства кванта в определенном значении описывается "волновой функцией".

Теперь посмотрим на опыт с электронами и щелями с учетом этого.

Электроны, вылетая из источника, находятся в состоянии суперпозиции. Т.е. к двум щелям "подлетает" не электрон как частица, а некое облако вероятностей, по которому рассеяны все его свойства (в том числе энергия). Соответственно, после прохождения щелей, образуется "две волны" вероятностей, которые тем не менее, соответствуют одному электрону. Поэтому при пролете одного электрона и получается интерференционная картина.

Теперь уточним - что-же такое "наблюдатель". Это прибор, который, взаимодействуя с электроном, регистрирует какое-то из его свойств в определенном месте пространства. Я подозреваю (не нашел точной информации по этому поводу) что в качестве детектируемого свойства электрона был использован его заряд.

Таким образом, наблюдатель "заставляет" волновую функцию проявить (схлопнуться) одно из возможных значений состояния электрона как по пространству (первая щель или вторая щель), так и по заряду. Но т.к. заряд электрона неделим, ему "приходится" проявляться только около одной из щелей - либо у первой, либо у второй. И дальше электрон перемещается уже как частица. И интерференционной картины не наблюдается.

Я веду к тому, что суперпозиция является физическим явлением, а не просто теоретическим построением. И более того, "схлопывание волновой функции" - это тоже физический процесс, а не математическая реализация вероятности.

Я придумал эксперимент, который сможет это подтвердить - двухщелевой эксперимент с запутыванием.

Для него нужен источник, запутанных по параметру положения, электронов (ну или любых других квантов, пригодных для двухщелевого эксперимента) которые можно разделить и направить на две двухщелевых установки ("первую" и "вторую").

При отсутствии наблюдателей на обеих установках будет наблюдаться интерференционная картина.

Но при наличии одного наблюдателя у одной из щелей "первой" установки, интерференционная картина должна исчезнуть не только на ней, но и на "второй" установке. Т.к. волновая функция запутанной частицы должна будет схлопнуться при детектировании ее пары на "первой" установке.

В принципе, эксперимент довольно простой. Проблема только в источнике соответственно запутанных частиц.

[Весельчак Ы]

UncleAndy

Я с Н. Светловым, вроде, сошелся пока на следующей интерпретации (вторая часть сообщения) взаимозвязи «суперпозиции» и «корпускулярно-волнового дуализма».

А история подобных экспериментов с источниками запутанных частиц идет по меньшей мере с
классического (и тоже мысленного) эксперимента Эйнштейна — Подольского — Розена.

[UncleAndy]

Спасибо за ссылку - почитаю. На счет экспериментов - пока по их описаниям я нашел лишь подтверждение своих выводов. Однако, наличие сверхсветовой передачи информации в таких экспериментах смущает.

Добавлено спустя 11 минут 5 секунд:
Прочитал. В принципе, это то-же самое, о чем я и пишу.

Можете помочь мне разобраться с экспериментом с двумя двухщелевыми установками и спутанными частицами?

[Весельчак Ы]

Я так и недокомментировал эту тему. Как сейчас, оказалось, к счастью, а то бы я мог много чего наговорить. Я хочу сделать объявление. Для любителей интерпретаций современных физических теорий, вроде квантовой механики или теории относительности, к которым я и сам отношусь, есть «Научный форум dxdy», а там есть такой Munin, который всех плющит по физике, и мне вот тоже давеча уже перепало за тему «Квантование пространства и времени и его философские аспекты». И если философские аспекты я отстаиваю, то за «квантование» я получил сполна. Так что если кто желает получить халявную консультацию, то он может создать интересующую его тему в одном из подфорумов «Дискуссионные темы (Ф)» или «Физика», а там Munin наверняка его настигнет. Чтобы получить представление о том, как это будет выглядеть, можно глянуть вышеупомянутую мою тему (но вчитываться в мои сообщения вряд ли стоит).