Эта забавная реальность…

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

30.04.2025 09:35:58 | Хабр

Хабы: Физика

Хорошо жить в понятном, ясно наблюдаемом и некоторой заметной степени управляемом мире. Видишь камень, он так и остаётся камнем, пока ты его видишь. Ты можешь взять его и кинуть в цель. При некотором навыке бросания камней в цель ты даже можешь попасть в эту цель.

Но стоит только коснуться мира элементарных частиц, то оказывается, что они вовсе не как камни. Конечно, каждая из них, если стабильна, остаётся собой, но только в виде возможности где-то её обнаружить летящей куда-то. Причём чем в более тесные рамки ты эту возможность зажимаешь, тем более она непредсказуемой становится в смысле характера полёта.

Совсем мутно выглядит сам полёт. Вот есть у нас фотон в виде возможности его обнаружить в какой-то одной точке на некотором количестве достаточно протяжённых гребней волны (эту волну можно назвать множеством виртуальных ипостасей нашего фотона). Если на пути волны поставить препятствие с двумя щелями, то волна этим препятствием задержится или отразится всей его поверхностью, кроме щелей. Возможность обнаружить фотон просочится за препятствие в виде двух почти цилиндрических волн, по одной от каждой щели. Эти волны будут где-то складываться, увеличивая вероятность обнаружить фотон, где-то они будут гасить друг друга, исключая возможность его обнаружить. Это называется интерференцией волн.

Каждому ясно, что фотон может быть поглощён только целиком, например, лишь каким-то одним-единственным атомом, и он никогда не делится между двумя или бо́льшим количеством не связанных друг с другом атомов. Если он один и поскольку он маленький (меньше, чем щель, иначе не пролетит!), а щелей две, и между ними помещается очень много атомов, то значит, что он может пролететь только через одну щель! Но стоит только поставить у одной из щелей какой-нибудь датчик пролёта фотона, пусть и не поглощающий его ("малоинвазивный"), и этот датчик НЕ зарегистрирует пролёта фотона через щель, у которой он установлен, как возможность обнаружить фотон за препятствием изменит характер пространственного распределения. Например, сможет обнаружиться там, где до того обнаружен быть не мог. И всё потому, что в этом случае:
- виртуальный пролёт через контролируемую щель не состоялся, и цилиндрическая волна возможностей обнаружить фотон за эту щель не просочилась;
- поскольку фотон, в конце концов, каким-то атомом был пойман, то это значит, что стал достоверным его пролёт через другую щель, и она оказалась единственным источником цилиндрической волны вероятностей обнаружить фотон за препятствием
– то есть интерференция прекратилась.

Подробнее