Tip:
Highlight text to annotate it
X
A tady ho máme
Dědečka všech kvantových patálií
Jednoduchý dvouštěrbinový experiment
K pochopení tohoto experimentu
nejprve musíme pochopit, jak částice
nebo-li malé kuličky hmoty, pracují.
Když náhodně vystřelíme malé předměty, například kuličky, na přepážku
uvidíme na stíníku jejich vzor,
jak procházeli štěrbinou a ulpěly na stínítku.
Nyní, když přidáme druhou štěrbinu,
budeme očekávat druhý proužek, hned vedle toho prvního.
Nyní se podívejme, jak je to s vlnami.
Vlna zasáhne štěrbinu,
šíří se skrze ni dál, dokud nedorazí ke stínítku,
s největší intenzitou dopadu, přímo na spojnici stínítka a štěrbiny.
Tuto intenzitu dokazuje pruh světla na stínítku.
To naprosto odpovídá pruhu, který předtím na stínítku vytvořili kuličky.
Ale, co když přidáme druhou štěrbinu?
Stane se něco neočekávaného!
Když vrchol jedné vlny zasáhne hloubku druhé, navzájem se vyruší.
V tomto případě se nám na stínítku objeví tzv. interferenční obrazec.
Je to místo, kde se dva vrcholy vln spojí s největší intenzitou dopadu světla na stínítko.
Tam kde se dvě vlny navzájem ruší, není na stínítku vidět nic.
Takže, když vystřelujeme malé částečky jako je hmota,
skrze dvě štěrbiny,
dostaneme toto:
- dva pruhy na stínítku -
A pokud střílíme vlny,
obdržíme interferenční obraz mnoha pruhů.
Dobrá, takže teď se pojďme podívat
Do kvantového světa!
Elektron, malinký, malilinkatý kousíček hmoty.
Stejně jako malinká kulička.
Pojďme si s elektronem zastřílet na stínítko skrze jednu štěrbinu,
chová se naprosto stejně jako kulička,
vzniká pouze jeden proužek.
Takže, pokud vystřelíme tyto malé kousíčky skrz dvě štěrbiny,
měli bychom dostat, jako v případě střílení kuliček,
dva proužky.
COŽE?
- Interferenční obrazec ! -
Vždyť jsme stříleli elektrony, malé kousíčky hmoty!
A dostali jsme obraz jako při pokusu s vlnami!
A ne jako s kousíčky hmoty.
Jakto? Jak mohou kousíčky hmoty vytvořit interferenční obrazec jako vlna?
To je proti zdravému rozumu.
Ale fyzikové nejsou hloupí.
Popřemýšleli a řekli,
Je možné, že malé kuličky hmoty, narážely jeden do druhého
a vytvořily tak interferenční obrazec.
Takže, zkusili střílet elektrony pěkně jeden po druhém, samostatně.
Takhle nevznikne žádná vlna, ovlivňující jedna druhou.
Ale za nějakou dobu, se opět objevil ten stejný interferenční vzor!
Závěr byl překvapující,
Jediný elektron opouští dělo jako částice,
stává se vlnou potenciálů, prochází skrze obě štěrbiny najednou,
a opět interferuje sám se sebou, aby dosáhnul stínítka jako částice.
Avšak matematicky je to ještě daleko podivnější.
Elektron prochází skrz obě štěrbiny a zároveň neprochází žádnou štěrbinou
a zároveň prochází první štěrbinou a zároveň druhou štěrbinou.
A všechny tyto možnosti jsou vzájemně v superpozici.
Fyzikové *** tím byli úplně bezradní.
Proto se rozhodli mrknout se na to znovu a zjistit, kterou štěrbinou elektron skutečně prochází.
Nainstalovali ,měřící zařízení k jedné štěrbině, aby viděli, zda-li skrz ni elektron skutečně prochází.
Ale kvantový svět je ještě daleko tajemnější, než si vůbec dokázali představit.
Když byl elektron pozorován, vrátil se k chování stejnému, jako by byl kuličkou.
Vytvářel vzor o dvou pruzích.
A nikoliv vzor mnoha pruhů.
Čin měření nebo pozorování, kterou štěrbinou elektron prochází, způsobilo
že změnil své chování a procházel pouze jednou štěrbinou.
Elektron se rozhodl jednat rozdílně,
jako by si byl vědom, že je pozorován.
A na tomto místě fyzikové navždy vstoupili do podivného světa kvantových událostí.
Co je hmota? Kuličky nebo vlny?
A vlny čeho?
A co pozorovatel? Co ten má s tím co dělat?
Pozorovatel způsobuje kolaps vlnové funkce
jednoduše pouze tím, že pozoruje!