Kettős rés kísérlet

FGyurka46
Hozzászólások: 7
Csatlakozott: 2021.02.22. 11:32

Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: FGyurka46 » 2023.07.19. 09:16

A fénnyel végzett kettős rés kísérlet során a kibocsátott fény egy része áthalad a réseken és az ernyőn interferencia képet alkot.
Ugyanez tapasztalható akkor is, ha egyetlen elektron halad a rés felé, amit úgy magyaráznak, hogy az elektron anyagként és hullámként is viselkedik.
Szerintem:
A kísérlet során a fénysebességnél sokkal lassabban haladó elektron a résekig megteendő út egy töredékét teszi csak meg addig, amíg az általa létrehozott elektromos mező (illetve az azt közvetítő fotonok) fénysebességgel haladva már áthaladtak a résen, létrehozva az interferencia képet.
Az elektron valószínűleg át sem halad a résen, mert ahhoz, hogy a képernyő felé haladjon, a réseket tartalmazó falat az elektronforráshoz képest pozitív feszültségre kell kapcsolni, tehát az elektron nagy valószínűséggel a falba csapódik be.
Ha a feltételezésem igaz, akkor semleges részecskével, pl. neutronnal végzett két rés kísérlet esetén nem keletkezik interferencia kép, a neutron vagy a réseket tartalmazó falba ütközik, vagy az egyik résen áthaladva a „képernyőbe”.
Úgy gondolom, hogy nem a részecskék kettős természetéről, hanem két külön dologról van szó: a töltéssel és nyugalmi tömeggel is rendelkező részecskék az anyagi objektumoknak megfelelően viselkednek, míg az általuk létrehozott elektromos mező hullám jellegű, és ez okozza a fényhez hasonló viselkedést.
Avatar
hg
Hozzászólások: 157
Csatlakozott: 2009.09.16. 11:19

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: hg » 2023.07.20. 11:40

FGyurka46 írta:
2023.07.19. 09:16
[...] semleges részecskével, pl. neutronnal végzett két rés kísérlet esetén nem keletkezik interferencia kép [...]
Végeztek ilyen kísérleteket: https://journals.aps.org/prresearch/pdf ... h.4.023075
Heitler Gábor -- Távcsöveim összátmérője 2323 mm
FGyurka46
Hozzászólások: 7
Csatlakozott: 2021.02.22. 11:32

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: FGyurka46 » 2023.07.22. 16:18

Köszönöm, hogy válaszolt.
Mérnök vagyok, nem fizikus, keveset értek a cikkből, igyekezetem lefordítani, amit nagyjából értek belőle.

A kétutas neutron interferométer egyetlen útvonalán a neutronok jelenléte az útvonalakban egy interferenciakísérlet során pontosan leírja a gyenge értékeknek az interferométer kimeneti portjaival való megfelelőségét…
Kísérletileg igazoltuk, hogy ezek az ingadozások a nullához közeliek a jelen esetben, amely az első kísérleti bizonyítékot szolgáltatja arra, hogy a részecske útvonalának gyenge értékek általi leírása minden egyes neutronra, megfelel annak, amit a megfelelő kimenő nyalábon észleltek.
Mivel a rész utak nem figyelhetők meg, eredményeink azt is bizonyítják, hogy az út, melyen a részecskék terjednek az interferométeren át, a kimeneten végzett méréstől függ.
A részecske jelenlétének ugyanazon kezdeti bizonytalansága jelenik meg az események statisztikai eloszlásaként az egyes részecskék útvonalában interferencia észlelése esetén.
Hangsúlyozni kell, hogy minden eredmény teljesen összhangban van a standard kvantumelmélettel. A következtetés, hogy részecskék fizikailag delokalizálhatók olyan utak között, amelyekben nem lép fel erős kölcsönhatás, és hogy a lokalizációt vagy a delokalizációt a részecskék terjedése utáni mérés határozza meg, miután a részecskék elhaladtak az utak mentén, lehetséges velejárója a kvantum-szuperpozíciók paradox vonatkozásainak.
Jelen írásunkban bemutattuk, hogy a standard kvantumelmélet pontosan megjósolja egy részecske útvonalát még akkor is, ha a részecskét nagyon gyenge kölcsönhatás éri útján az interferométeren át.

Sajnos nem tudom értékelni, hogy a fentiek választ adnak-e a két rés kísérletre.
HiL
Hozzászólások: 89
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: HiL » 2023.08.12. 22:47

Kedves Fórumtársak!
Én sem vagyok fizikus, de még mérnök sem - csupán egy laikus, aki nagy késztetést érez a fény természetének megismerésére.
„hg” által csatolt hivatkozás cikkének megértéséhez nem elegendő a hátterem. Csak annyit fogok föl, hogy nagy részletességgel foglalkozik a részecskék résen való átjutásával. A konklúzióból az is kiolvasható, hogy nem ez a cikk jelenti a nagy áttörést ebben a témában.
A Young-féle kísérletet már ismertem, a jelen kísérlet megismeréséhez felkerestem a Wikipedia „Kétréses-kísérlet” címszavát.
Számomra érdekes körülmény volt az, hogy a kísérletet monokromatikus fénnyel végezték el. A Young-féle kísérletben a szivárvány színeiben jelentek meg a sávok. Ezek szerint egyetlen hullámhossznál is megjelennek interferenciasávok. (Ennek fényében nem árt, ha még egyszer végiggondolnom az eredeti kísérletet.)
Megdöbbentett az az állítás, hogy
„A kísérletet - megfelelő eszközökkel - anyagi részecskékkel is el lehet végezni, hasonló eredménnyel. E részecskék is mutatják a részecske-hullám kettős természetet.”
Az anyagi részecske hullámként viselkedik, és még interferenciára is képes? El is hiszem, ha a kísérlet ezt bizonyítja, de elképzelni nem tudom.
Kedves FGyurka46!
Teljesen igazad van! Ha a falnak pozitív töltést adnak, akkor hétszentség, hogy az elektron nem halad át a résen, hanem a falnak csapódik. Ezért valószínűleg inkább mágneses mezővel terelhették a részecskét a rés felé. Abban is igazad van, hogy a fény gyorsabban terjed, mint az elektron. DGy-nek volt valamelyik előadásán egy elejtett mondata. Valami olyasmi, hogy ha egy töltés mozog, akkor van fény. Azt is helyesen látod, hogy a mozgó neutron nem kelthet fényt, mivel nincs töltése. Itt azonban nem egy részecskének a fal elérése előtt keltett fényének interferenciájáról van szó, hanem a résen átjutott részecskék interferálnak. „hg” által hivatkozott cikkben is, egyértelműen a neutron résen való átjutásának körülményeit vizsgálják.
Némi zavart okoz, hogy a Wikipedia szócikkben részecskének (jobb esetben fényrészecskének) nevezik a fotont. Amúgy, a szócikkben kizárólag a fénnyel elvégzett kísérletet írják le, csupán megemlítik, hogy anyagi részecskével is végrehajtható a kísérlet. Ez utóbbi esetben továbbra sem tudom elképzelni, hogy az anyagi részecske hogyan interferálhatna bármivel is. Még zavarba ejtőbb, hogy mind a fénynél, mind az anyagnál egyetlen részecske kilövésével is tudnak interferenciát létrehozni. Interferencia két, vagy több hullám találkozásánál jöhet létre. Egyetlen részecskénél, hogyan? Önmagával interferálna? Ha a fotont tovább lehet bontani, akkor mit jelent a kvantum?
Elfáradtam. Mára elég.
A szócikkben a magyarázat utolsó mondata világosan jelzi, hogy valami hiba van a kísérletben. Lehet, hogy több is. A detektorok közbeiktatása miatt nem tűnhet el az interferenciakép.
Ez egy fórum. Ki-ki írja le, hogy hol lehet a hiba. Ha legalább egy valaki hozzászól, én is leírom a véleményemet.
Üdvözlet,
HiL
nervin
Hozzászólások: 12
Csatlakozott: 2023.02.19. 10:20

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: nervin » 2023.08.23. 19:55

A legmodernebb felfogás szerint minden részecske egy kvantummezőben keletkező hullám. Létezik elektron mező, foton mező, stb. A részecskék kölcsönhatása nem más mint ahogy ezek a mezők egymásra hatnak. A hullám-részecske dualizmusban már csak azon kell elgondolkodnunk, hogy mit is értünk az alatt, hogy részecske. A hullámon belül csak az a kérdés, hogy hol fog létrejönni kölcsönhatás más hullámokkal, és ez az a pont, amit a részecske "pontszerű testének" tudunk értelmezni. Pontosan a hullámtermészet az oka, hogy egyetlen részecske hulláma egyszerre mindkét résen áthalad az interferencia tesztben, és statisztikailag kiadja az egymás után érkező részecskék sokasága is az interferencia mintázatot.
Németh Ervin
HiL
Hozzászólások: 89
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: HiL » 2023.08.23. 23:24

Kedves Ervin!
Jaj, de örülök a hozzászólásodnak! Nem vagyok egyedül! Minél jobban beleásom magam a fény megismerésébe, annál inkább összecsapnak a fejem fölött a kérdések és ellentmondások hullámai. (Ezek is hullám természetűek!) Rakjuk egymás mellé a tényeket, és próbáljuk meg egy logikai láncra felfűzni azokat. A természetben rend és harmónia van. Nekünk csak össze kell tudnunk rakni a tudásszilánkokat.
A bejegyzésed bővíti a tudásalapot, de ennek is bele kell simulnia a nagy egészbe. Több kérdés is felmerült bennem.
Az utolsó mondatodban említett interferencia-mintázatot a részecskék sokasága, vagy az általuk gerjesztett fény hozza-e létre? Hogyan lehet ezt elképzelni? A kísérletben kilőnek egyetlen részecskét, és az mint kvantummező-hullám áthalad mind a két résen. A részecske vagy a fény kvantummezeje képes átérni az egyik rést a másiktól elválasztó (a részecske, vagy foton méretéhez képest) óriási távolságot, és önmagával interferálni? A kvantum csak egész szám lehet. Hány hullámhegy és hullámvölgy van benne. Ha egyetlen egy, akkor a foton esetében mit jelent a hullámhossz? (Az ugyanis két hullámhegy távolsága.) Ha több, akkor miért pont annyi? Ha egy kvantumhullám interferenciára képes, akkor biztos, hogy transzverzális hullám. A hullám amplitúdója, és a frontja is merőleges a haladási irányra. Mind a kettő egyugyanazon síkban van. Segíts elképzelni egy ilyen térbeli hullámot! Számomra képtelenség! Az RRLyrae témakörben, a június 2-i bejegyzésemben már említettem, hogy további gondjaim is vannak a hullámfrontokkal.
Üdvözlet ,
HiL
HiL
Hozzászólások: 89
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: HiL » 2023.08.24. 14:55

Sziasztok!
A kérdésfelvetés nagyon könnyű dolog. Ezúttal a válaszok és magyarázatok keresésével próbálkozom. Szeretném, ha más is ugyanezt tenné, esetleg más kiindulópontból. Valahol biztosan találkoznánk, mivel ugyanaz a jelenség a vizsgálat tárgya. Az is hasznos lehet, ha csupán kritikát fogalmaztok meg.
Nyissátok meg a „wikipedia” Kétrés-kísérlet címszavát!
Hogyan tűnhetett el az interferencia mintázat a detektorok beépítésével?
Az eb az alábbi helyen lehet elhantolva:
„(Nem mutathattak tört értéket, mivel a fotonok energiája egy kvantum energiájának felel meg, így nem osztható fel.)”
A detektorok csupán azokat az eseteket vizsgálták, ahol a részecske csont nélkül áthaladt a résen. Mintha nem is lett volna se rés, se fal?
A kétrés-kísérletnél, csakúgy mint a Young-féle kísérletnél egyáltalán nem foglalkoznak magával a réssel. Az, pusztán a túloldalon ébredő hullámok helyszíne volt. Mintha a fény belső tulajdonsága lenne az, hogy a rés elhagyása után új elemi hullámok ébrednek. (Huygens-elv) Pedig a rés pereme nagyon is fontos tényező.
Vigyázat! Ez egy szélsőségesen eretnek feltételezés! Ez egyben azt implikálja, hogy a mintázat a rés peremével, vagy az ottani atomok elektronhéj-szerkezetével való érintkezés következménye. Ha továbbviszem a feltételezést, akkor a kétréses kísérlet alapgondolata is bizonytalanná válhat.
„A valóságban azonban akkor is megjelennek a sávok az ernyőn, ha egyenként küldjük át a résen a fényrészecskéket.”
Az, hogy egyenként küldjük a részecskéket a rés felé, nem azt jelenti, hogy azok megoszlanak a két rés között; hanem inkább azt, hogy kétréses kísérletük egyrésesé egyszerűsödött.
Én nem látok komoly különbséget a kétréses és az egyréses kísérlet (azaz a Young-féle kísérlet és a „Diffrakció” - „A fény elhajlása résen”) eredménye között. Mindkettőnél világos és sötét sávok váltakoznak az ernyőn. A fényes sávok a szivárvány színei szerint követik egymást. Egyetlen fényforrással is elő lehetne állítani interferencia-mintázatot? Keressétek meg, és írjátok le a hivatalos magyarázatot, vagy gondolkozzatok el, és a magatokét írjátok le.
Egy régi fizika tankönyvben még azt is olvastam a diffrakcióról, hogy a rés szűkítésével csökken a fényes sávok száma, és növekszik a szélessége. Kell ennél fényesebb bizonyíték arra, hogy a mintázatot a rés pereme hozza létre?
(Ugye mindenki látja, hogy ezzel fölöslegessé vált a hullámfront elképzelés, és az hogy egyetlen részecskének mind a két résen át kelljen haladnia?)
Üdvözlet,
HiL
FGyurka46
Hozzászólások: 7
Csatlakozott: 2021.02.22. 11:32

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: FGyurka46 » 2023.09.02. 14:56

Jó lenne, ha elméleti fizikus is válaszolna a felvetett kérdésemre, mert úgy látom, a hozzászólók félreértik azt.
Két féléven át tanultam elektronfizikát.
Első félévben az elektront nyugalmi tömeggel rendelkező részecskének tekintettük, ezzel magyarázható pl. a katódsugárcső (képcső) működése.
A képcsőben az elektront elektromos térrel felgyorsítják és (többnyire) mágneses térrel eltérítik a képernyő adott pontjára. Ekkor az elektront, mely végigsöpri a képernyő pontjait, anyagi részecskeként kezelik (ha nem így lenne, akkor szétkenődne a kép).
A következő félévben az elektronról mint hullámról tanultunk.
.
Ennek a kettősségnek a magyarázatát keresem, és úgy gondolom, hogy két különböző jelenségről van szó.
Az elektron anyagi részecskeként viselkedik, és a kettős rés kísérletben valószínűleg át sem jut a résen, míg az általa létrehozott elektromos mező hullám, fénysebességgel halad, és ez hozza létre az interferencia jelenséget.
Hangsúlyozom, hogy ezt nem állítom, csak feltételezem.
Ha nem tévedek, akkor elektromos töltéssel nem rendelkező részecske, pl. egy neutron nem hoz létre interferenciát, továbbá akkor is fellép interferencia, ha az elektronforrásból (pl. izzószálból) kilépő elektronokat nem is indítják el a rések felé (mivel az elektromos mező minden irányba, fénysebességgel terjed).
nervin
Hozzászólások: 12
Csatlakozott: 2023.02.19. 10:20

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: nervin » 2023.09.03. 16:58

Az ugye megvan, hogy a fotonnak nincsen elektromágneses töltése, mégis mutat interferencia jelenséget? Csakúgy mint, a neutrino. A neutron ugyan nem elemi részecske, de az is szintén, de még atomokkal, sőt molekulákkal is reprodukálható az interferencia jelenség.

Egyébként te is "anyagi részecskéről" beszélsz. A részecske része rendben, egy csomagba csomagolt energiamennyiség. De mit értesz azon, hogy anyag? Mit jelent számodra az anyag? Mitől lesz valami anyagi természetű?

Arra próbáltam rávilágítani számodra, hogy a hullám és anyagi természet közül valójában az anyagi természet a furcsább. Ami valójában egy olyan fogalom, amit a makrovilágunkból próbálunk levetíteni a kvantumvilágba, de valójában nem létezik.
Németh Ervin
HiL
Hozzászólások: 89
Csatlakozott: 2021.11.19. 12:01

Re: Kettős rés kísérlet

Hozzászólás Szerző: HiL » 2023.09.03. 17:03

Kedves FGyurka46!

Nem hiszem, hogy ezen a fórumon találsz elméleti fizikust. A „kozmoforum.hu”-n van egy „Van részecske - nincs részecske?” téma a „Elméleti fizikai kérdések, problémák” témakörben. Nekem túl magas az ottani színvonal. Tiszta (népszerűsített) kvantumfizika. Talán ott találsz választ a kérdésedre. 2015 óta nem volt ugyan új bejegyzés, de ha ott felveted a problémát, biztosan jelentkezik valaki. Az lenne a legjobb, ha sikerülne idecsábítanod az illetőt. Így mi sem maradnánk le a fejleményekről.
Ha jól értettem a szavaidat, szerinted az elektron és az általa keltett elektromos mező két külön jelenség? Az elektron nem is hatol át a résen? Ezzel kimondatlanul azt sugallod, hogy az elektronnak nincs is kettős természete?
De hiszen a kísérletnek az a lényege, hogy az elektron igenis áthatol a résen! Műszerekkel igazolják!
A nagyképű hozzászólásaim ellenére, nyitott vagyok mindenre. Az igazság az, hogy már a Young-féle kísérlettel kapcsolatban is el vagyok bizonytalanodva. Segítségre szorulok. Amint tisztábban látok, szívesen elolvasom a részletesebben kifejtett elgondolásodat.
Üdvözlet,

HiL
Válasz küldése

Vissza: “Elméleti kérdések”