Våre regler
Hvis du leser innlegg på VGD du mener er i strid med våre regler (les reglene her) kan du trykke på dette symbolet over det aktuelle innlegget. VG Nett vil vurdere om innlegget skal fjernes.

Dobbeltspalteeksperiment med 2 sett spalter.

NYTT TEMA
Busus
BususInnlegg: 583
16.05.17 19:30

Jeg så på et av disse programmene på Discovery (mener jeg det var). Der nevnte de at det er foretatt et dobbeltspalte eksperiment der lyset går gjennom 2 sett med spalter. Forsøket viste at hvis man foretok målinger på spaltepar nr 2 så endret lyset tilstand allerede ved spaltepar nr 1. 

Hvis det stemmer, så betyr det at tilstanden til lyset endres på basis av en fremtidig hendelse. Sett at der var 1 lysår mellom spaltene, så ville det bety at lyset ved det første spalteparet allerede reagerer på en hendelse som skjer 1 år frem i tid.

Er det noen som har mer informasjon om dette eksperimentet?

 

bjelar
bjelarInnlegg: 2259
16.05.17 20:28

Jeg så ikke det programmet, men resultatet slik du beskriver det er hva alle fysikere ville forvente å se.

Det finnes etterhvert uhorvelige mengder empiriske bevis på at dobbelspalteeksperimentet ikke er "lureri" eller illusjon, men at matematikken i kvantemekanikk har rett, ikke intuisjonen.

Det er nesten umulig for mennesker, som utviklet seg på savannen i Afrika hvor det var risikosport å ikke stole på intuisjon, å stole blindt på matematikk når det gjelder de minste byggesteinene i universet. Men alle eksperimenter så langt tilsier at det er det vi må gjøre. I følge den matematiske forståelsen av kvantemekanikk, så er det du beskriver både normalt og uungåelig.

(Innlegget ble redigert 16.05.17 20:28)

ostgote
ostgoteInnlegg: 3917
17.05.17 07:02

Dette fenomentet kalles EPR Paradoxet (Einstein-Podolsky-Rosen  paradokset) Det ble først beskrevet i 1935 av opphavsmennene som brukte elektron og positron i eksperimentet.
Nå blir det oftest brukt lysfotoner og polarisering i forsøket.  Det handler 0m såkalt sammenfiltrede partikler. En påvirkning av den ene partikkelen fører til en momentan påvirkning av den andre.

En lengre artikkel om EPR Paradoxet her 

KapteinKaos
KapteinKaosInnlegg: 4576
19.05.17 19:09
Busus: Sett at der var 1 lysår mellom spaltene, så ville det bety at lyset ved det første spalteparet allerede reagerer på en hendelse som skjer 1 år frem i tid.

Vet ikke om det er mulig i praksis eller teori, men for tankeeksperimentet skyld: Gitt at vi setter opp et fullt reflekterende speil på månen eller en satellitt, slik at spalte 1 og 2 kan stå side om side og at lyset bruker noen sekunder mellom 1 og 2. Og videre at vi raskt kan velge om spalte 2 skal stå der eller ikke. Gitt informasjonen vi får fra spalte 1 (slik jeg skjønner det, så vil den fortelle om spalte 2 er der eller ikke) - kan vi da forsøke å "manipulere" resultatet ved å gjøre det motsatte av informasjonen fra spalte 1 forteller oss, f.eks. ta bort spalte 2 om vi får informasjon om at den er der? Eller vil informasjonen fra spalte 1 også "forutsi" om vi tar bort spalte 2 eller ikke?

bjelar
bjelarInnlegg: 2259
20.05.17 22:43
KapteinKaos: Gitt informasjonen vi får fra spalte 1 (slik jeg skjønner det, så vil den fortelle om spalte 2 er der eller ikke)

Du må velge et sted å måle på. Hvis du måler før spaltepar 2, så er ikke spaltepar 2 relevant lenger. Du har allerede "tvunget" lyset til å "velge" tilstand.

Hvis man måler etter spaltepar 2, så kan man manipulere oppsettet sånn at lyset må ha gjørt et "valg" allerede ved spaltepar 1 for at resultatene vi måler etter spaltepar 2 skal være mulige.

JTHammer
JTHammerInnlegg: 2023
22.05.17 09:13
Busus: Hvis det stemmer, så betyr det at tilstanden til lyset endres på basis av en fremtidig hendelse. Sett at der var 1 lysår mellom spaltene, så ville det bety at lyset ved det første spalteparet allerede reagerer på en hendelse som skjer 1 år frem i tid.

Hmmm, jeg var under den forståelse at spaltene står parallelt med hverandre, og ikke etter hverandre?

 

Eller forstår jeg deg feil her?

 

Fant en video om dette en gang på youtube (en serie faktisk om fysikk, ganske interessant :) ) som kanskje kan vise litt mer:

https://www.youtube.com/watch?v=iVpXrbZ4bnU

(Innlegget ble redigert 22.05.17 09:20)

JTHammer
JTHammerInnlegg: 2023
22.05.17 14:02
JTHammer: Eller forstår jeg deg feil her?

Hah, hjelper å lese overskriften. :p

Busus
BususInnlegg: 583
24.05.17 03:35
JTHammer: Fant en video om dette en gang på youtube (en serie faktisk om fysikk, ganske interessant :) ) som kanskje kan vise litt mer: https://www.youtube.com/watch?v=iVpXrbZ4bnU

Tusen takk for en kjempefin video! 

Jeg må si at jeg er litt skeptisk til dette med sammenfiltring, utfra den mangelfulle informasjonen man får i alle videoer og artikler om emnet. En del av meg lurer på om det rett og slett er en form for illusjon eller lureri. 

La oss tenke oss følgende scenario:

Man har et papir der man til høyre setter bokstaven O (for opp) og til venstre setter bokstaven N (for ned). Så snur man lappen slik at bokstavene vender bort og man ikke kan se dem. Man roterer papiret noen ganger rundt slik at man ikke vet hvilken side de forskjellige bokstavene er på. 

Deretter klipper man papiret i to like deler slik at hver av delene har en bokstav. Nå har vi to lapper, og vi vet ikke hvilken av dem som har O eller N. 

Man putter lappene i hver sin konvolutt og skriver forskjellige adresser på konvoluttene. Den ene konvolutten går til Australia og den andre går til Amerika. Vi vet ikke hvilken bokstav som ble sendt til hvilken adresse. 

Ok, hvis vi skal bruke samme talemåte som kvantefysikerne så har vi nå en situasjon der hver av konvoluttene inneholder begge bokstavene, og universet har ikke bestemt seg ennå for hvilken bokstav som er hvor. 

Men når noen i Australia åpner den ene konvolutten og finner f.eks bokstaven N, så bestemmer universet seg, og der "går en melding raskere enn lyset" (i følge kvantefysikerne) til konvolutten i Amerika, og den får bokstaven O.

Men er ikke dette egentlig helt triviell hverdagslig logikk? Slik jeg ser det så ble utfallet bestemt idet adressene ble skrevet på konvoluttene.

Kan noen fortelle meg hva som er forskjellen på mitt scenario og det som skjer i laben til disse fysikerne?

kungfuz2
kungfuz2Innlegg: 1889
24.05.17 13:40
Busus: Jeg må si at jeg er litt skeptisk til dette med sammenfiltring, utfra den mangelfulle informasjonen man får i alle videoer og artikler om emnet. En del av meg lurer på om det rett og slett er en form for illusjon eller lureri.  La oss tenke oss følgende scenario: Man har et papir der man til høyre setter bokstaven O (for opp) og til venstre setter bokstaven N (for ned). Så snur man lappen slik at bokstavene vender bort og man ikke kan se dem. Man roterer papiret noen ganger rundt slik at man ikke vet hvilken side de forskjellige bokstavene er på.  Deretter klipper man papiret i to like deler slik at hver av delene har en bokstav. Nå har vi to lapper, og vi vet ikke hvilken av dem som har O eller N.  Man putter lappene i hver sin konvolutt og skriver forskjellige adresser på konvoluttene. Den ene konvolutten går til Australia og den andre går til Amerika. Vi vet ikke hvilken bokstav som ble sendt til hvilken adresse.  Ok, hvis vi skal bruke samme talemåte som kvantefysikerne så har vi nå en situasjon der hver av konvoluttene inneholder begge bokstavene, og universet har ikke bestemt seg ennå for hvilken bokstav som er hvor.  Men når noen i Australia åpner den ene konvolutten og finner f.eks bokstaven N, så bestemmer universet seg, og der "går en melding raskere enn lyset" (i følge kvantefysikerne) til konvolutten i Amerika, og den får bokstaven O. Men er ikke dette egentlig helt triviell hverdagslig logikk? Slik jeg ser det så ble utfallet bestemt idet adressene ble skrevet på konvoluttene. Kan noen fortelle meg hva som er forskjellen på mitt scenario og det som skjer i laben til disse fysikerne?

Du har, har jeg lagt merke til, en usedvanlig god romfølelse.
Som betyr å sanse måten naturen selv sender sine signaler.
Signaler er da selvfølgelig de krefter og forordninger som universet består av og som påvirker alt levende.

Det er ikke noe mystisk med det.
Tyngdekraften er en usynlig kraft, men konsekvensene av den er lett å registrere.
Og der er jo mange slike krefter og vekselvirkninger av dem igjen.

I dette kompliserte havet av påvirkninger fra naturen selv, forsøker vi mennesker å orientere oss.
Og det vi vil er å finne den totale forståelse av alt samlet til en helhetlig forståelse.

Men... det ingen forskere tenker på...

er at finner ett menneske denne kjernen av alle universets lover og forordinger, møter det seg selv i døren og går tilbake til en ørliten kjerne av frekvenser og partikler.
Som det en gang ble skapt av.

Derfor må og er vi ute av fokus.

Og det er dette "ute av fokus" du sanser. Signalet.

Men dette "ute av fokus" må være der, ellers hadde intet liv kunne oppstå.

Så til ditt spørsmål:

Der er ingen forskjell på ditt scenario og spalte eksperimenter.
Fordi der er enkelte eksperimenter som ikke lar seg utføre her på jorden.
Spalte forsøket et ett av de.
Grunner er at situasjonen øyeblikkelig speilvendes  og blir til et paradoks.
Så det er ikke selve eksperimentet som gir noe svar, men funksjonene av dem.

Som altså ender i et paradoks.

Og det er altså paradokset som skal løses.
Og det er løst for lenge siden, men kan ikke løses i en lab.

Så romfølelsen din fungerer frydefullt.

bjelar
bjelarInnlegg: 2259
24.05.17 21:45
Busus: En del av meg lurer på om det rett og slett er en form for illusjon eller lureri.

Det betyr at du er et menneske. Det var sammenfiltring eller "spooky action at a distance" som fikk Einstein til å steile også.

Min erfaring er at dess mer man lærer om kvantefysikk dess mer innser man at det ikke er illusjon eller lureri, men simpelthen at vår intuisjon ikke takler kvantefysikk.

Her er et langtekkelig eksempel som (selv om det ikke har med sammenfiltring å gjøre) hjalp meg å innse dette:

I sentrum av sola fusjonerer hydrogen til helium. Det første trinnet i den reaksjonen er at to protoner (hydrogenkjerner) fusjonerer til deuterium (et proton og et nøytron). Protonene er begge positivt ladet, og avstøter hverandre derfor sterkt. For at to protoner skal kunne fusjonere, må de så å si berøre hverandre. Protonene i sola beveger seg ikke raskt nok/har ikke nok energi til at to protoner noen gang kan "krasje". Likevel skjer dette hele tiden, heldigvis.

Det er fordi at både energien og tiden protonet opplever er beheftet med en usikkerhet. Dette har ingenting med hvor gode klokker eller kalorimetre vi har, det er en iboende egenskap med universet. Hvis vi kjenner den ene (f.eks tiden) veldig nøyaktig, så kan vi ikke si helt sikkert hvor mye energi (hvor fort det beveger seg) protonet har og vica verca.

Vanligvis blir derfor dette første trinnet i energiproduksjonen i sola forklart med at protonene "låner" nok energi til at de kan møtes, og så "betaler tilbake" dette lånet etter at de har fusjonert til deuterium og frigjort mer enn nok energi til å "betale tilbake" lånet. Dette er naturlignok vissvass for å tilfredstille menneskers intuisjon. Hvem "låner" protonene energi av? Norges Bank?

En like riktig/feil måte å se det på, men enda mye mindre intuitiv, er at virkningen inntreffer før årsaken pga usikkerhet i tid. Jeg har aldri sett denne forklaringen i en lærebok, men det er fordi lærebokforfatterne er redde for å skremme studentene. Du faller og brekker beinet, men grunnen til at du faller er at du brekker beinet. Protonene får nok energi til å møtes, men grunnen til at de får nok energi er at de møtes.

Ingen av disse forklaringene bør tilfredsstille intuisjonen vår, men de er ikke illusjon eller lureri.

Kvantemekanikk, og sammenfiltring for den del, er riktig fordi matematikken forutser at det skjer, og målinger viser at det skjer. Kvantemekanikk sier at hydrogen blir til helium i sola, og den skinner jaggu meg.

Det er kanskje ikke så rart at hjernen vår ikke er satt sammen for å intuitivt forstå kvantemekanikk. Det virkelig rare er kanskje at den er satt sammen slik at vi kan forstå så mye intuitivt som det vi gjør.

TonyDiMera
TonyDiMeraInnlegg: 1772
04.06.17 23:30
Busus: Kan noen fortelle meg hva som er forskjellen på mitt scenario og det som skjer i laben til disse fysikerne?

I ditt scenario kan du kun avlese resultatet ved å åpne konvolutten og se om den inneholder papiret med N eller O.

I eksperimenter som demonstrerer fenomenet sammenfiltring, måles systemet i en vilkårlig basis, og resultatet er en egenvektor av den valgte basisen. Man kan for eksempel måle den lineære polarisasjonen til et foton i forhold til en bestemt akse, og resultatet blir da at polarisasjonen går langs den valgte aksen, eller på tvers av den. Eller man kan måle spinnet til et elektron langs en akse, og finne at spinnet peker den ene eller den andre veien langs aksen. Når begge partiklene måles i samme basis, får man alltid motsatt resultat, altså 100% korrelasjon. Dersom de måles i en ikke-overlappende basis (f.eks. polarisasjonen til fotoner i 45 graders vinkel fra hverandre), er det ingen korrelasjon - den ene målingen gir ingen informasjon om resultatet av den andre målingen. Men det er ikke mulig å sette opp et klassisk eksperiment som oppfører seg slik.

Busus
BususInnlegg: 583
07.06.17 18:35
TonyDiMera: I ditt scenario kan du kun avlese resultatet ved å åpne konvolutten og se om den inneholder papiret med N eller O. I eksperimenter som demonstrerer fenomenet sammenfiltring, måles systemet i en vilkårlig basis, og resultatet er en egenvektor av den valgte basisen. Man kan for eksempel måle den lineære polarisasjonen til et foton i forhold til en bestemt akse, og resultatet blir da at polarisasjonen går langs den valgte aksen, eller på tvers av den. Eller man kan måle spinnet til et elektron langs en akse, og finne at spinnet peker den ene eller den andre veien langs aksen. Når begge partiklene måles i samme basis, får man alltid motsatt resultat, altså 100% korrelasjon. Dersom de måles i en ikke-overlappende basis (f.eks. polarisasjonen til fotoner i 45 graders vinkel fra hverandre), er det ingen korrelasjon - den ene målingen gir ingen informasjon om resultatet av den andre målingen. Men det er ikke mulig å sette opp et klassisk eksperiment som oppfører seg slik.

Det ser for meg ut som at utfallet er gitt ved at man vet idet to partikler er sammenfiltret at de har motsatt spinn/polarisering, og at måleinstrumentet/systemet har en "feilmargin/slark" på 45 grader for å få en gyldig måling. 

Det blir litt som hvis man i mitt scenario over snur det ene arket mer enn 45 grader feil og man får Z i stedet for N, og da blir alt feil. Men uansett har man ikke endret innholdet i den andre konvolutten.

Kom gjerne med flere innspill som kan rette opp min forståelse her!

(Innlegget ble redigert 07.06.17 18:47)

TonyDiMera
TonyDiMeraInnlegg: 1772
09.06.17 20:55
Busus: Det ser for meg ut som at utfallet er gitt ved at man vet idet to partikler er sammenfiltret at de har motsatt spinn/polarisering, og at måleinstrumentet/systemet har en "feilmargin/slark" på 45 grader for å få en gyldig måling.

Nei, for hvis du også vrir det andre måleinstrumentet 45 grader, slik at de står i samme vinkel, blir det igjen 100% korrelasjon. Dette gjelder uansett hvilken vinkel de to måleinstrumentene står i, så lenge de står likt (eller 90 grader på hverandre). Og uansett hvilken vinkel det første måleinstrumentet står i, forsvinner korrelasjonen dersom det andre måleinstrumentet står i 45 (eller 135) graders vinkel på det første. Generelt kan man si at dersom det første måleinstrumentet viser horisontal polarisasjon, er sannsynligheten lik 1 - cos(2v) / 2 for at det andre måleinstrumentet også viser horisontal polarisasjon når vinkelene mellom de to måleinstrumentene er v. Og dette får du ikke til med papirlappen din, for den kan ikke vite hvilken vinkel måleinstrumentene kommer til å stå i.

(Innlegget ble redigert 09.06.17 20:55)

Klikk for å gå tilbake til toppen

Siste innlegg