ps
un cartone animato divertente che spiega bene le propiretà incredibili dei quanti:
“si, credo che sia il caso di approfondire questi esperimenti, le possibili interpretazioni e le sucessive implicazioni, e non solo quelle logiche.
Sempre che non ti dispiaccia affrontare un discorso di ampia portata.
Bastano i link se non vuo riportare tutto.”
Eccomi qua.
Preferisco spiegarlo con parole mie perché non mi piacciono i siti divulgativi, mentre quelli seri sono spesso troppo tecnici per i non addetti ai lavori, ed inoltre non voglio rispondere per quello che sostengono altri.
Mi concentrerei, se siete d’accordo, su uno dei più importanti e significativi esperimenti: quello di Mandel.
Prima però è indispensabile leggere, per chi non ha conoscenza dei concetti basse di MQ, questi miei post, si leggano i post n. 8 (Ven 15/09/2006 - 15:05 ) e n. 14 (Mer 11/10/2006 - 12:28 ) della prima pagina e il n. 3 della seconda pagina.
www.animelibere.net/modules.php?name=Forums&file=viewtop...
Una volta apprese le basi veniamo all’esperimento di Mandel.
Nel 1990 (se non ricordo male) all’università di Rochester Mandel compì un esperimento sensazionale. Si voleva capire se il fatto che il quanto collassasse in un punto fosse dovuto unicamente alla mera perturbazione dello sperimentatore del sistema stesso. In altre parole se devo osservare un elettrone dovrò farlo interagendo in qualche modo con esso, cioè ad esempio emettendo dei quanti di luce per “vederlo”, quindi perturberò necessariamente il sistema e dunque il collasso dell’elettrone potrebbe essere dovuto unicamente a questa perturbazione. Ma Mandel ha mostrato che non è la perturbazione del sistema a determinare il collasso, difatti
è sufficiente che io voglia conoscere indirettamente la posizione di un elettrone per fare in modo che la funzione d’onda collassi !! Basta cioè che io abbia la possibilità di sapere dov’è l’elettrone senza interferire con l’elettrone stesso e quindi SENZA perturbare il sistema perché la funzione d’onda dell’elettrone collassi in particella, in fisica si dice che
è sufficiente la conoscenza potenziale del sistema per far collassate la funzione d’onda.
Vediamo come ha fatto Mandel a scoprire tutto ciò. (bisogna aver letto i miei precedenti post nel link sopra citato per comprendere questo esperimento)
Ecco lo schema dell’esperimento:
Mandel ha creato una situazione simile a quella dell’esperimento delle due fenditure, però invece di utilizzare delle fenditure ha utilizzato una lente polarizzata al 50%, una lente cioè che fa passare i fotoni (quanti di luce) al 50% da una parte e al 50% dall’altra. Ovvero il fotone ha il 50% di possibilità di essere riflesso e il 50%. Se sparassi 100 fotoni, 50 sarebbero riflessi verso destra e 50 verso sinistra.
Ovviamente non sto affatto rilevando con la lente 2 il fotone emesso dal raggio laser 1 perché la lente non è un rilevatore e non so se il fotone percorrerà la strada verso lo specchio 3 o verso lo specchio 4, quindi secondo la teoria quantistica il fotone, essendo in uno stato di sovrapposizione dello stato “spaziale” (non so dov’è esattamente), percorrerà
entrambe le strade contemporaneamente essendo il suo percorso ancora indefinito.
I punti 5 e 6 sono dei convertitori che hanno la capacità di “dividere” la particella in due particelle gemelle (vedi entanglement). Le due particelle gemelle vengono inviate una verso la lastra fotografica 9 e l’altra verso il sensore 8.
Quindi il percorso completo sarà il seguente:
il fotone partirà dal raggio laser 1, colpirà la lente 2, passerà in maniera indefinita e contemporanea dal percorso dello specchio 3 o 4, passerà dai convertitori 6 e 7 che divideranno il fotone in due particelle gemelle che colpiranno la lastra fotografica 9 e il sensore 8. Il fotone arriverà quindi indisturbato alla lastra fotografica 9 dove apparirà la figura di interferenza, cioè il fotone interferendo con la parte “fantasma” di se stesso, che è passata nell’altro percorso, si comporterà come un’onda. Avviene cioè esattamente quanto ho descritto nei post del link riportato. Per ogni fotone che colpirà la lastra fotografica 9 verrà emesso un segnale dal sensore 8 eccitato dalla particella gemella.
Ma cosa succede se inserisco un blocco in uno dei due percorsi ?
Schema di Mandel con blocco:
Come si nota è stato inserito un blocco 7 nel percorso di una particella gemella che arriva dal percorso dello specchio 4. Che succede adesso ? ora arriva la vera magia.
I percorsi delle due particelle gemelle, come si nota dallo schema, sono indipendenti, perché una colpisce la lastra 9 e l’altra il sensore 8, dunque bloccando quella che colpisce il sensore 8 non dovrebbe succedere nulla a quella che arriva alla lastra 9 e invece no ! hehe se no dov’è il bello ?
Accade che sparisce la figura di interferenza sulla lastra 9 !!!
Ma come è possibile ? noi non abbiamo effettuato alcuna misurazione diretta sulle particelle che colpiscono la lastra 9 !! Non abbiamo perturbato quel fotone !! Quindi cosa è cambiato ? E’ cambiato che inserendo il blocco 7
io osservatore posso indirettamente sapere da che percorso è passato il fotone iniziale ! Infatti inserendo il blocco 7 nello schema, quando rileviamo un fotone con il sensore 8 esso sarà certamente passato dal percorso dello specchio 3 perché quello dello specchio 4 è appunto bloccato dal blocco 7, dunque ho acquisito una conoscenza indiretta del percorso del fotone, cioè ho una “conoscenza potenziale” del tragitto del fotone !!.
Se ne deduce necessariamente che
è sufficiente una “conoscenza potenziale o indiretta” del percorso del fotone perché il fotone si comporti come semplice particella e non più come onda ! (difatti sparisce la figura di interferenza)
E’ dunque la semplice “deduzione” ossia una conoscenza potenziale e indiretta che il fotone sia passato da un preciso percorso che distrugge l’interferenza facendo comportare il fotone come una particella ! E’ incredibile notare che il blocco 7 è inserito
dopo il convertitore 6, quindi il fotone è già transitato da 6 e viaggia verso la lastra 9, ma quanto il suo gemello viene bloccato è come se “tornasse indietro” e passasse per il percorso dello specchio 3 !! Oppure, ancora più assurdo è come se si annientasse o addirittura è come se “avesse saputo in anticipo” che avrebbe in futuro incontrato un ostacolo !!
Scusate per l’approssimazione dei disegni che sono fatti di mio pugno, non sono un grafico !
A disposizione per chiarimenti se vi sono passaggi poco chiari.
Saluti
Andrea
[Modificato da spirito!libero 25/05/2007 19.58]
[Modificato da spirito!libero 25/05/2007 19.59]