PDA

Volledige versie bekijken : Delayed Quantum Eraser



DaFreak
29 december 2009, 17:57
Gegroet, Ik ben lang geleden de Meaning of Life FAQ (http://yudkowsky.net/obsolete/tmol-faq.html) tegengekomen. Het Klinkt misschien belachelijk, googlen naar de meaning of life. Maar toch heeft dat document mijn interesse rond alles dat maar met wetenschap te maken heeft enorm aangewakkerd. Relativiteit, unificatie theorieën, particles, astronomische geschiedenis en nieuwe ontdekkingen zols dark matter en energy,... Mede daardoor ook uiteindelijk bij de quantum mechanica terecht gekomen...
Ik moet zeggen dat ik al serieus werd weg geblazen door de theorieën rond tijd, energie en atomen en hun interacties maar die quantum mechanica,... wat was me dat! :D
Ik kan met zekerheid zeggen dat ze zowel mijn leven als mijn realiteitsbesef volledig veranderd hebben.

Zover de ietwat overbodige inleiding. Hier komt de kern van de zaak.

Ik zou graag met de verlichte geesten van dit forum eens wat gedachten willen uitwisselen over de bijna filosofische aard van de quantum mechanica.
Voor diegenen die daar niet vertrouwd mee zijn raad ik deze site aan: The Reality Program (http://www.bottomlayer.com/bottom/reality/RealityFrame1.html)
De eerste 3 hoofdstukken bieden je een goede introductie tot deze toch wel zware stof. De wiskunde wordt tot een minimum herleid dus het is voor iedereen toegankelijk.

Waar ik het in deze post specifiek over wou hebben is het Delayed Quantum Eraser experiment.
Het is eigenlijk een uitbreiding op het dual slit experiment maar daar kan je best die eerste 3 hoofdstukken voor lezen als je daar meer over wil weten.
Het komt eigenlijk neer op het volgende. Het gewone experiment laat, door middel van kleine deeltjes door een 1ste muur met 2 gleuven te vuren en daarna het impact patroon op de 2de muur erachter te analyseren, zien dat de natuur zich op een vrij bizarre manier gedraagt. Als je 1 voor 1 een hele hoop deeltjes door die 2 gleuven vuurt en meet door welke van de 2 elk deeltje gaat dan krijg je de impact van een deeltje op de impact muur. 2 inslag patronen die overeenkomen met de 2 gleuven op de 1ste muur. Als je exact hetzelfde experiment uitvoert maar je analyseert niet door welke gleuf de deeltjes juist gaan krijg je een ander patroon op de impact muur... dat van een golf oO
Het experiment laat dus zien dat licht, atomen of zelfs hele moleculen zich als een golf gedragen en dat als je hun positie meet ze als bij wonder in een deeltje veranderen... op zich redelijk GESTOORD ^^

Maar het wordt nog gekker met de uitbreiding. Bij het gewone experiment zou je denken dat je de golf misschien op een of andere manier rechtstreeks wordt afgebroken door de detectors die het waarnemen. Enkele tussen experimenten werden uitgevoerd om te bepalen wat juist voor de verandering van golf naar deeltje zorgde.

Eerst liet men de detectors gewoon in de gleuven staan maar nu uitgeschakeld zodat ze niets zouden waarnemen. Op de muur verscheen een golf patroon. Als ze afstaan is er dus geen effect en blijft het zich als golf gedragen

Dan schakelde men ze aan maar men verbond ze niet met een computer zodat de informatie nooit zou aankomen en geanalyseerd zou kunnen worden...
Nog steeds een golf patroon! Dus zelfs als de detectors volledig werken en waarnemen in de mechanische zin gedraagt het zich nog steeds als golf! De informatie moet echt begrepen en opgeslagen worden voor het zich als deeltje kan gedragen!

Nu nog gekker :p
Men voert het experiment uit, detectors aangesloten aan een computer, maar men vernietigt de resultaten van de detectors voordat ze het impact patroon op de muur analyseren... WEER een golf patroon!
Let erop dat het experiment hier volledig achter de rug is. Het lijkt erop dat door de resultaten te verwijderen we het impact patroon in het verleden bepalen!

En dan nu voor de doodsteek

Arrange the experiment so that we can make an arbitrary choice at some later time, after the experiment is "complete," whether or not to use the information gathered by the electron detectors at the slits. Suppose we take our modified double slit set up -- with electron detectors at the slits -- and still leave everything intact. And we will still keep the electron detectors at the slits turned on, so that they will be doing whatever they do to detect electrons at the slits. And we will record the count at the slits, so that we will be able to obtain the results. But (this gets a little complicated), we will
(1) mix the data from the slits with additional, irrelevant garbage data, and record the combined (and incomprehensible) data;
(2) design a program to analyze data coming from the slits in one of two ways, either
(a) filtering out the garbage data so that we will be able to obtain clean results of electrons going through the slits, or
(b) analyzing the mixed-up data so that we will not be able to obtain the results of electrons going through the slits; and
(3) leave it up to a visiting politician which way we actually analyze the data from the slits.

The result upon final analysis by method (2)(a): a particle clumping pattern appears from the data.
The result upon final analysis by method (2)(b): an interference pattern appears from the data.

So it seems that an arbitrary choice (represented by the politician who has no personal interest in the experiment) made hours, days, months, or even years after the experiment is "complete," will change the result of that completed experiment. And, by changing the result, we mean that this arbitrary, delayed choice will affect the actual location of the electron hits as recorded by the electron detector at the back wall, representing an event that was supposed to have happened days, months, or even years in the past. An event that we suppose has taken place in the past (impingement of the electron on the detector) will turn out to be correlated to a choice that we make in the present. Imagine that.

The proverbial tree has already fallen in the forest, and we can later choose whether or not to listen. And if we choose to listen then the falling tree will have made a noise, and if we choose not to listen then the falling tree will not have made a noise.

What is the difference? It turns out that, so far as experimentalists have been able to determine, the difference is not whether electrons were run through an electron detector at the slits. It turns out that, so far as experimentalists have been able to determine, the difference is whether the analysis of the results at the back wall is conducted when information about the electrons' positions at the slits is available, or not.

In searching for the wave-like phenomenon that must, it simply must be taking place in the unmodified electron double slit experiment, the theorists are left with the equivalent of a parent's worst nightmare: you hear the screaming and pounding and crashing of broken lamps from the child's room; but every time you open the door . . . there sits the innocent little darling like an angel, eyelashes batting, smiling beatifically (probably reading the Bible), "Yes, Mother/Father, can I help you with something?" You close the door in bewilderment, and immediately the racket starts up again. Well, the theorists know that there is something wave-like going on. They can see the indisputable evidence of waves in the interference pattern and in their extraordinarily precise predictions based on a wave model. But, every time they look for the wave itself -- there is no wave, only a particle. And, perversely, all evidence of waves simultaneously disappears!

Gewoon om gek van te worden! Zo mooi, zo mysterieus, zo onnatuurlijk terwijl het juist het meest natuurlijke is. Ik heb het hier nu over dit specifieke experiment maar de quantum mechanica telt 1001 wonderbaarlijke FEITEN. De reeds aangehaalde wave-particle duality, tunneling, uncertainty, entanglement of spooky action at a distance zoals einstein het zo mooi zei :p
Ook de praktische kant van de zaak. Welke rol zien jullie QM in de toekomst spelen? Wetende dat zaken zoals quantum computers en cryptografie nu reeds in de steigers staan. Maar ook qua nanotechnologie dat nauw samenhangt met de wereld van de quantum mechanica, nieuwe materialen en technieken die we zullen kunnen ontwerpen. De invloed op de maatschappij en onze cultuur. Hoe zullen mensen omgaan met het wereldbeeld of beter het realiteitsbeeld dat QM ons voorschoteld?

Met andere woorden alles wat maar in je opkomt ivm quantum mechanica kan je hier kwijt. Ik zou graag wat meer inzicht verkrijgen in wat jullie hier allemaal van vinden. Ook ivm met de interpretaties van QM en wees dus zeker niet bang om ook de filosofische kant van de zaak aan te kaarten.

Epyon
29 december 2009, 18:48
Het DCQE experiment toont enkel aan dat het huidige kwantummechanisch paradigma verre van af is. Het experiment schendt schijnbaar causaliteit (in feite induceert het retrocausaliteit), maar dat is onmogelijk in de huidige set van theorieën. Het is m.a.w. gewoon ons begrip van het experiment dat nog niet op punt staat.

Iig: kwantummechanica zorgt voor enkele filosofische implicaties die veel van het huidige metafysische gedachtegoed overhoop kunnen gooien. Als kwantummechanica correct blijkt te zijn is niets in het universum deterministisch en mogen concepten zoals lot of voorbestemming bij het grof huisvuil gezet worden. En dat is goed zo.

DaFreak
29 december 2009, 19:09
We moeten dus een andere manier vinden om het resultaat te interpreteren? Zou het niet kunnen dat de quantum mechanica een soort loophole in de causaliteit is? Zoals ik het zie maakt het niet uit wat zich waar bevind tot er informatie wordt opgevraagd. Misschien is causaliteit iets dat ontstaat uit de interacties op quantum niveau terwijl het daar niet strikt genomen aanwezig hoeft te zijn? Bij quantum veld fluctuaties kan je je ook zo een vragen beginnen stellen. Dat deeltjes tesamen met hun antideeltjes uit het niets lijken te ontstaan? Zolang het maar voor heel even is lijkt de natuur het als het ware toe te laten. Misschien dat op quantum niveau causaliteit niet hoeft te bestaan? Laat je met andere woorden de optie open dat er een nieuwe theorie het toneel zal betreden die zulk gedrag toelaat of denk je dat we idd eerder het experiment fout interpreteren?

Ik kan mij niet direct iets voorstellen bij een andere manier van interpreteren. Het lijken zulke koude harde feiten.

Ik weet hier vermoed ik lang niet zoveel van als jij dus plz explain more! as much as you can :D

Exorikos
29 december 2009, 19:18
In mijn cursus kwantummechanica stond er dat er theorieën zijn die de ineenstorting van de golffunctie zouden plaatsen op het moment dat wij het waarnemen. Dat dit dus gebeurt in het hoofd van de waarnemer. Het zou de resultaten van dit experiment goed verklaren, maar fijne weet ik hier niet van, want ik worstel al met tot waar mijn cursus kwantummechanica gaat.

Nuja, het is al lang geweten dat kwantummechanica een niet volledige theorie is van alles, dus dat is op zich niet iets om je zorgen over te maken. Het zijn die bizarre situaties die in de huidige theorie niet verklaard kunnen worden, waar ze nieuwe fysica ontdekken. Zolang er niks beters is, zal de kwantummechanica een fundamentele rol spelen in onze technologieën. Daar hebben we nog werk genoeg mee, want er zullen nog veel toepassingen zijn die nog niet ontdekt zijn.

PS: stop eens met quantum mechanica te typen, het is kwantummechanica in het Nederlands.

passero
29 december 2009, 20:06
In the elegant universe van Brian Greene wordt daar ook redelijk wat tijd aan besteed. Hierin toont hij de uitbreiding adhv glazen die 50% licht doorlaten en 50% terugkaatsen ipv een scherm met spleten. Als je dan een hele constructie opzet kan je eigenlijk de "geschiedenis van de weg" van het foton manipuleren.
Het komt er ergens op neer dat de tijd zoals wij die kennen niet geldt op quantumniveau. Enfin, het instorten van de golf dan. Zolang de foton aan het gaan is dan gaat ze alle mogelijke wegen. Wanneer je op 1 weg een meting plaatst zal je ook de geschiedenis van het foton in een bepaalde weg sturen terwijl de geschiendis van het foton anders ook een golf was.
Enfin ja, lees gewoon zijn boek eens. Het staat er veel duidelijker in uitgelegd dan mijne uitleg :p

Ik dacht trouwens dat ze in de laatste (of voorlaatste) reeks van lost hierop inspelen maar dan extrapoleren naar algemene geschiedenis en toekomst. Het is een leuk idee maar waarheid.... Allesinds iets om filosofisch over te denken. Enfin daar zeggen ze dat bepaalde zaken in de toekomst, het verleden doen aanpassen. Een beetje abstract en vreemd maar wel leuke denkvoer.

Fighting Hobbit
29 december 2009, 20:09
Voor de geïnteresseerden: http://arxiv.org/pdf/quant-ph/9903047, als ik het goed voor heb het originele artikel over het experiment. Het is wel niet eenvoudig vond ik persoonlijk.
Om verder uitspraken te doen over kwantumfysica vind ik moeilijk. Er zijn bepaalde fenomenen, zoals entanglement, dingen als Bell's inequality, Berry phase, etc. die echt bijna mysterieus zijn. Nu globaal gezien is het natuurlijk iets heel moois. Symmetriën en dynamica komen op een heel natuurlijke manier naar voren en het is bijna een natuurlijke veralgemening van klassieke mechanica in bepaalde formuleringen (waarvan ik vermoed dat bijna niemand hier ze ooit gezien heeft, maar bon). Uiteindelijk is het mooie aan QM ook dat je met enkel de commutatierelaties eigenlijk alles kan doen wat je wil. Natuurlijk zijn het net die commutatierelaties die soms wel mysterieus zijn om te vatten.

Exorikos
29 december 2009, 20:25
In the elegant universe van Brian Greene wordt daar ook redelijk wat tijd aan besteed. Hierin toont hij de uitbreiding adhv glazen die 50% licht doorlaten en 50% terugkaatsen ipv een scherm met spleten. Als je dan een hele constructie opzet kan je eigenlijk de "geschiedenis van de weg" van het foton manipuleren.
Het komt er ergens op neer dat de tijd zoals wij die kennen niet geldt op quantumniveau. Enfin, het instorten van de golf dan. Zolang de foton aan het gaan is dan gaat ze alle mogelijke wegen. Wanneer je op 1 weg een meting plaatst zal je ook de geschiedenis van het foton in een bepaalde weg sturen terwijl de geschiendis van het foton anders ook een golf was.
Enfin ja, lees gewoon zijn boek eens. Het staat er veel duidelijker in uitgelegd dan mijne uitleg :p

Ik dacht trouwens dat ze in de laatste (of voorlaatste) reeks van lost hierop inspelen maar dan extrapoleren naar algemene geschiedenis en toekomst. Het is een leuk idee maar waarheid.... Allesinds iets om filosofisch over te denken. Enfin daar zeggen ze dat bepaalde zaken in de toekomst, het verleden doen aanpassen. Een beetje abstract en vreemd maar wel leuke denkvoer.

Dat van licht is vermoed ik met polarisatiefilters. Neem een bundel licht. Elk foton heeft een polarisatie. Als zo'n foton een polarisatiefilter tegenkomt, dan doet zich er altijd een van beide fenomenen voor, ofwel gaat het foton erdoor, ofwel niet. Van de fotonen die erdoor gaan kennen we dus de polarisatie. Zetten we dan een polarisatiefilter met as loodrecht op de as van de eerste filter, na de eerste filter, dan komen er geen fotonen door. Zetten we tussen beide filters echter een andere filter (kwartlambdaplaatje ofzo), dan komen er ineens wel fotonen door de tweede polarisatiefilter.

Een analogie met "kwantummunten" gaat als volgt. Een munt heeft 50% kans op kop of munt liggen. We houden alleen de munten die kop liggen over. Kijken we daarna of de munt Europees is of niet, en we houden weer alleen de Europese munten over. Echter als we hierna kijken of de munten kop of munt liggen, dan vinden we weer de 50% kop en 50% munt!

Dit is allemaal het gevolg van niet-commuterende observabelen. Ik heb geen idee of het in het boek van Brian Greene daarover gaat, maar dat was waar ik aan dacht. Door een niet-commuterende observabele te bestuderen "reset" je als het ware de eerste gecontroleerde.

denkimi
29 december 2009, 21:38
Waar ik het in deze post specifiek over wou hebben is het Delayed Quantum Eraser experiment.
Het is eigenlijk een uitbreiding op het dual slit experiment maar daar kan je best die eerste 3 hoofdstukken voor lezen als je daar meer over wil weten.
Het komt eigenlijk neer op het volgende. Het gewone experiment laat, door middel van kleine deeltjes door een 1ste muur met 2 gleuven te vuren en daarna het impact patroon op de 2de muur erachter te analyseren, zien dat de natuur zich op een vrij bizarre manier gedraagt. Als je 1 voor 1 een hele hoop deeltjes door die 2 gleuven vuurt en meet door welke van de 2 elk deeltje gaat dan krijg je de impact van een deeltje op de impact muur. 2 inslag patronen die overeenkomen met de 2 gleuven op de 1ste muur. Als je exact hetzelfde experiment uitvoert maar je analyseert niet door welke gleuf de deeltjes juist gaan krijg je een ander patroon op de impact muur... dat van een golf oO
Het experiment laat dus zien dat licht, atomen of zelfs hele moleculen zich als een golf gedragen en dat als je hun positie meet ze als bij wonder in een deeltje veranderen... op zich redelijk GESTOORD ^^


kunt ge anders eerst eens uitleggen wat het experiment inhoudt, desnoods met een tekeningetje erbij. want nu begrijp niets van u uitleg. ik zie niet in hoe ge 1 deeltje door 2 gleuven in eenzelfde muur kunt schieten tenzij ge het laat terugkaatsen.

LSDsmurf
29 december 2009, 22:07
kunt ge anders eerst eens uitleggen wat het experiment inhoudt, desnoods met een tekeningetje erbij. want nu begrijp niets van u uitleg. ik zie niet in hoe ge 1 deeltje door 2 gleuven in eenzelfde muur kunt schieten tenzij ge het laat terugkaatsen.

Bekijk dit eens:

YouTube - Double Slit Expr. (http://www.youtube.com/watch?v=B9xM2_MrC2k)

passero
29 december 2009, 22:35
kunt ge anders eerst eens uitleggen wat het experiment inhoudt, desnoods met een tekeningetje erbij. want nu begrijp niets van u uitleg. ik zie niet in hoe ge 1 deeltje door 2 gleuven in eenzelfde muur kunt schieten tenzij ge het laat terugkaatsen.

Welkom in de wondere wereld van kwantummechanica.
Een "deeltje" of zoals in het experiment een foton heeft de dualiteitseigenschap. Het is zowel een deeltje als een golf.

Het golfeffect komt tevoorschijn bij zo een experiment. Hierbij krijg je een interferentiepatroon op een scherm. Normaal verwacht je als je deeltjes at random door een muur met 2 gleuven schiet, je op het scherm erachter gewoon 2 lijnen krijgt maar je krijgt een volledig interferentiepatroon zoals bij golven. Wanneer je echter gaat meten door welke gleuf het deeltje gaat dan krijg je plots op het scherm een "normaal" resultaat dus gewoon 2 strepen. Wanneer je de mening stopzet krijg je weer het interferentiepatroon.
Wat dus wil zeggen dat gewoon door te meten je bepaalde zaken gaat aanpassen aan de deeltjes.

denkimi
30 december 2009, 00:10
YouTube - The Infamous Double Slit Experiment (http://www.youtube.com/watch?v=wEzRdZGYNvA&feature=related)
goed, dit maakt het een heel stuk duidelijker.

en toch klopt er ergens iets niet aan die opstelling.
als licht = fotonen (zoals ze in dat filmpje beweren, zo goed ben ik niet op de hoogte):

als 1 individuele foton op een plaats achter dat scherm kan komen waar het intiutief niet kan komen, dan moet een lichtbundel (gezien die bestaat uit vele individuele fotonen) ook het volledige oppervlak achter dat scherm verlichten.

ik vraag me trouwens af hoe ze eigenlijk een foton/elektron meten, of hoe ze er zelfs maar individuele deeltjes kunnen afschieten. dat zou inhouden dat hun meetgereedschap en hun 'wapen' kleiner is dan een elektron.

Exorikos
30 december 2009, 00:22
In bepaalde experimentele omstandigheden gedraagt een foton zich als een deeltje, bvb als gemeten wordt door welke spleet het gaat. In andere gevallen gedraagt het zich als een golf. Dat is de golf/deeltje-dualiteit.

Dit geldt voor alle deeltjes. Licht bestaat dus weldegelijk uit fotonen, zoals Einstein aantoonde met het foto-elektrisch effect.

Epyon
30 december 2009, 00:26
dat zou inhouden dat hun meetgereedschap en hun 'wapen' kleiner is dan een elektron.
Helemaal niet. Magnetisme meet je ook met apparatuur die vele malen groter dan magneculen is. Om bosonen op te meten bouwen ze zelfs een van de grootste detectoren ter wereld, terwijl het om subatomaire deeltjes gaat.

Deeltjes kan je opmeten omdat ze effecten op de detector uitoefenen. Fotonen kan je al meten met zeer simpele fotoreceptoren. Hoe kleiner het deeltje, hoe groter de detector meestal (om de benodigde gevoeligheid te bekomen).

denkimi
30 december 2009, 00:45
In bepaalde experimentele omstandigheden gedraagt een foton zich als een deeltje, bvb als gemeten wordt door welke spleet het gaat. In andere gevallen gedraagt het zich als een golf. Dat is de golf/deeltje-dualiteit.

Dit geldt voor alle deeltjes. Licht bestaat dus weldegelijk uit fotonen, zoals Einstein aantoonde met het foto-elektrisch effect.
jamaja. als 1 deeltje zich als een golf gedraagt, moeten meerdere deeltjes dat ook doen. en aangezien een lichtstraal een verzameling van zulke deeltjes is zou een lichtstraal zich ook zo moeten gedragen.


Helemaal niet. Magnetisme meet je ook met apparatuur die vele malen groter dan magneculen is. Om bosonen op te meten bouwen ze zelfs een van de grootste detectoren ter wereld, terwijl het om subatomaire deeltjes gaat.

Deeltjes kan je opmeten omdat ze effecten op de detector uitoefenen. Fotonen kan je al meten met zeer simpele fotoreceptoren. Hoe kleiner het deeltje, hoe groter de detector meestal (om de benodigde gevoeligheid te bekomen).
maar hoe schiet je 1 deeltje af? dan zou inhouden dat je 1 deeltje kunt isoleren en vasthouden, hoe doe je dat met apparatuur die groter is dan het deeltje?

ik heb er eens een schets bijgemaakt hoe ik denk dat het eruit ziet:
http://img96.imageshack.us/img96/3111/deeltjes.jpg
klopt dat?

Epyon
30 december 2009, 00:52
Je hoeft niet één deeltje af te schieten, je hoeft enkel in staat te zijn ieder deeltje afzonderlijk te bemonsteren. Dus je mag er duizenden na elkaar afschieten, zolang je detector maar in staat is om ieder deeltje apart te detecteren (wat perfect mogelijk is met de hedendaagse hardware). Iedere detectie kan je dan desgewenst als een discreet geval bekijken (alhoewel het beter is om met densiteitsverdelingen te werken).

denkimi
30 december 2009, 00:53
Je hoeft niet één deeltje af te schieten, je hoeft enkel in staat te zijn ieder deeltje afzonderlijk te bemonsteren. Dus je mag er duizenden na elkaar afschieten, zolang je detector maar in staat is om ieder deeltje apart te detecteren (wat perfect mogelijk is met de hedendaagse hardware). Iedere detectie kan je dan desgewenst als een discreet geval bekijken (alhoewel het beter is om met densiteitsverdelingen te werken).

maar dat houdt dan weer in dat ze met elkaar kunnen interfereren tijdens de vlucht waardoor ge de vlucht van 1 deeltje niet kunt meten.

Epyon
30 december 2009, 01:00
Daarvoor dienen de spleten. Die zorgen ervoor dat er een coherente bundel ontstaat. Je zou het kunnen voorstellen als een treintje van allemaal fotonen na elkaar. Omdat ze allemaal even snel en in dezelfde richting reizen interfereren ze niet. Het is pas als ze de tweede bundel raken dat er interferentie ontstaat.

*edit*
Er bestaat wel een manier om één enkele foton uit te stralen door van een atomaire cascade gebruik te maken, waarbij een bepaald atoom via een zeer nauwkeurige laser beschoten wordt (resulterend in een tijdelijke aanslag van een elektron) waardoor het net één foton uitstraalt (simpel uitgelegd). Ik heb dit wel nog nooit gezien tho. Aangezien de kwantumversie van het experiment al langer bestaat dan de cascademanier zal het met fotonenbundels ook wel werken zeker :p .

denkimi
30 december 2009, 01:07
Daarvoor dienen de spleten. Die zorgen ervoor dat er een coherente bundel ontstaat. Je zou het kunnen voorstellen als een treintje van allemaal fotonen na elkaar. Omdat ze allemaal even snel en in dezelfde richting reizen interfereren ze niet. Het is pas als ze de tweede bundel raken dat er interferentie ontstaat.

klopt mijn schets eigenlijk?

Epyon
30 december 2009, 01:14
Ehm ... nee :p . Ik vrees dat je 'golfbeweging' te letterlijk neemt. Een foton als deeltje reist wel degelijk in een rechte lijn. De Engelstalige wiki heeft anders heel wat visualisaties (http://en.wikipedia.org/wiki/Dual-slit_experiment) van het experiment.

DaFreak
30 december 2009, 01:39
Het feit dat alles zich zowel als deeltje als als golf kan gedragen is op zich al buitengewoon interessant maar wat het zo gestoord maakt is dat dit experiment dus laat zien dat het juist van een bepaalde actie afhangt hoe dit golfdeeltje zich manifesteert. De uitbreiding doet er nog een stapje bovenop door te demonstreren dat deze actie een evenement in het verleden beïnvloed.

Wat die actie nu juist is zou ik graag uit jullie mond horen. Ik weet dat er nog geen directe consensus over bestaat maar wat zijn jullie gedachten hier rond?

In what the bleep proberen ze je wijs te maken dat het allemaal rond ons draait. Dat bewustzijn en perceptie de realiteit omzet van golf naar deeltje.

Anderen zeggen dat het allemaal rond de informatie draait. Of rond iets dat we nog moeten vatten. Nog een bekende is de many world theory waarbij al die mogelijke uitkomsten ook daadwerkelijk gebeuren in parallele werelden. Kortom er zit heel wat far out stuff tussen :p

Ik vind persoonlijk da analogieën met de computerwereld en informatie heel interessant. Er zijn veel voorbeelden in de natuur waarbij zeer complexe dingen gecreëerd worden uit minder complexe bouwblokken. Het is gemakkelijker voor een programma dat een universum simuleert om alles open en vaag te laten en enkel als de specifieke informatie wordt opgevraagd deze te creëren en aan te bieden.

denkimi
30 december 2009, 01:47
om de een of andere reden denk ik dat de bekomen resultaten eerder het gevolg zijn van fouten in de meting of in de interpretatie van de resultaten dan van echt mysterieuze fenomenen. wss zien we dit binnen 100 jaar even duidelijk als we nu elektriciteit zien.

_DKsissor_
30 december 2009, 02:06
om de een of andere reden denk ik dat de bekomen resultaten eerder het gevolg zijn van fouten in de meting of in de interpretatie van de resultaten dan van echt mysterieuze fenomenen. wss zien we dit binnen 100 jaar even duidelijk als we nu elektriciteit zien.
Onzekerheidsrelatie van Heisenberg - Wikipedia (http://nl.wikipedia.org/wiki/Onzekerheidsrelatie_van_Heisenberg)
tzal niet aan meetfouten liggen :p

DaFreak
30 december 2009, 02:22
om de een of andere reden denk ik dat de bekomen resultaten eerder het gevolg zijn van fouten in de meting of in de interpretatie van de resultaten dan van echt mysterieuze fenomenen. wss zien we dit binnen 100 jaar even duidelijk als we nu elektriciteit zien.

Het zal wel kloppen dat we dit binnen 100 jaar veel duidelijker zien maar deze experimenten en er zijn er nog vele anderen zijn waterdicht. Al die bizarre verschijnselen (tunneling, entanglement, wave-particle duality, uncertainty,...) zijn allemaal puur realiteit. Eens of als we deze fenomenen begrijpen zullen ze natuurlijk minder mysterieus worden maar dat neemt niet weg dat ze moeilijk te rijmen vallen met de alledaagse wereld waar we op vertrouwen. QM bestaat nu al bijna 100 jaar. Hoe de mechanismen werken wordt nog volop onderzocht, dat ze werken weet iedereen. Het is een feit.

Dus in het geval van het dubbel gleuf experiment is het echt geen meetfout. Het licht gedraagt zich hier zowel als deeltje en als golf en het doet dit naargelang je de informatie betreffende door welke gleuf het ging analyseert of niet.

passero
30 december 2009, 07:21
om de een of andere reden denk ik dat de bekomen resultaten eerder het gevolg zijn van fouten in de meting of in de interpretatie van de resultaten dan van echt mysterieuze fenomenen. wss zien we dit binnen 100 jaar even duidelijk als we nu elektriciteit zien.

Je geeft zo de indruk dat je denkt dat het niet klopt omdat het niet logisch is en omdat het afwijkt van de normale denkwijze. Dat is nu eenmaal kantummechanica. Die gaat de normale logica te boven.
Gewoon het feit dat je een eigenschap van een deeltje in een bepaalde waarde kan dwingen door een actie in de toekomst klinkt allemaal scifi maar het is nu eenmaal realiteit.

Er zijn zoveel zaken die de normale logica overtijgen. Het feit dat tijd geen constante is. Tijd gaat niet overal even snel. Klinkt ook allemaal alsof we een scifi boek terecht gekomen zijn maar toch... Het is realiteit.

Exorikos
30 december 2009, 10:33
jamaja. als 1 deeltje zich als een golf gedraagt, moeten meerdere deeltjes dat ook doen. en aangezien een lichtstraal een verzameling van zulke deeltjes is zou een lichtstraal zich ook zo moeten gedragen.

In een lichtstraal kunnen fotonen nog steeds als individueel beschouwd worden door de afstand tussen beide deeltjes.


Al die bizarre verschijnselen (tunneling, entanglement, wave-particle duality, uncertainty,...) zijn allemaal puur realiteit. Eens of als we deze fenomenen begrijpen zullen ze natuurlijk minder mysterieus worden maar dat neemt niet weg dat ze moeilijk te rijmen vallen met de alledaagse wereld waar we op vertrouwen. QM bestaat nu al bijna 100 jaar. Hoe de mechanismen werken wordt nog volop onderzocht, dat ze werken weet iedereen. Het is een feit.


Al die fenomenen zijn het gevolg van golf/deeltjes dualiteit. Zo volgt de onzekerheid op positie/impuls uit de fouriertransformatie van de positieruimte naar de impulsruimte.

EDIT: Of uit de communtatieregels voor twee operatoren.

Fighting Hobbit
30 december 2009, 12:19
EDIT: Of uit de communtatieregels voor twee operatoren.

Veel eleganter ;)

Valkyrium
30 december 2009, 12:27
Was het Roger Penrose die stelde dat quantummechanica 'fout' is? Dat er iets veel dieper achter ligt?

Exorikos
30 december 2009, 13:34
Veel eleganter ;)

Bij nader inzien vermoed ik dat er hier even weinig mensen bekend zijn met fouriertransformaties als met commutatoren, ik dacht dat de fouriertransformatie iets duidelijk was. :p


Was het Roger Penrose die stelde dat quantummechanica 'fout' is? Dat er iets veel dieper achter ligt?

Er is geen enkele fysicus die beweert dat kwantummechanica het einde is. Het is echter het beste dat we hebben op dit moment.

Valkyrium
30 december 2009, 14:20
Bij nader inzien vermoed ik dat er hier even weinig mensen bekend zijn met fouriertransformaties als met commutatoren, ik dacht dat de fouriertransformatie iets duidelijk was. :p



Er is geen enkele fysicus die beweert dat kwantummechanica het einde is. Het is echter het beste dat we hebben op dit moment.
Mhh, is er eigenlijk een andere theorie die de microscopische wereld beschrijft dan quantummechanica*?

*Quantum ziet er leuker uit dan kwantum =D

Epyon zei in het begin van de thread dat als quantumfysica juist is, dat zaken zoals het lot, voorbestemming, dikke zever zijn.
Verklaart kwantummechanica ook het concept 'geluk' of toevalligheden? Zoals mensen die hetzelfde zeggen op dezelfde moment?

Exorikos
30 december 2009, 14:35
Mhh, is er eigenlijk een andere theorie die de microscopische wereld beschrijft dan quantummechanica*?

*Quantum ziet er leuker uit dan kwantum =D

Epyon zei in het begin van de thread dat als quantumfysica juist is, dat zaken zoals het lot, voorbestemming, dikke zever zijn.
Verklaart kwantummechanica ook het concept 'geluk' of toevalligheden? Zoals mensen die hetzelfde zeggen op dezelfde moment?

Er is geen andere theorie voorlopig.

Kwantummechanica is eerder een statistische theorie. Je kan alleen de kansen voorspellen op een bepaalde gebeurtenis. Alles wat een kleine kans heeft om zich voor te doen, zal zich ook voordoen. Zij het bij heel kleine kans, waarschijnlijk pas na veel herhaling. Dit wil echter niet zeggen dat alles kan in de kwantumwereld. Concepten als geluk en toevalligheden zijn gewoon uitdrukkingen die de mens verzonnen heeft om dingen met een lage waarschijnlijkheid specialer te maken. Maar dat is eerder mijn mening.

Epyon
30 december 2009, 17:48
Epyon zei in het begin van de thread dat als quantumfysica juist is, dat zaken zoals het lot, voorbestemming, dikke zever zijn.
Verklaart kwantummechanica ook het concept 'geluk' of toevalligheden? Zoals mensen die hetzelfde zeggen op dezelfde moment?
Dat is het grote verschil tussen kwantum en klassieke mechanica. Waar klassieke mechanica uitgaat van een deterministisch resultaat ('als x dan y') gaat de kwantummechanica uit van een een probabilistisch resultaat ('als x dan z% kans op y'). Het markante is dat een golffunctie in de kwantummechanica aan alle mogelijke uitkomsten een waarschijnlijkheidswaarde groter dan nul toekent. Klassieke mechanica is in die zin enkel deterministisch omdat ze slechts een benadering van kwantummechanica is, of omdat de meting het resultaat in een bepaalde richting stuurt.

De meeste theorieën gaan er daarom ook van uit dat het fysische universum niet deterministisch is. Ook al beschik je over alle ingangsvariabelen, de uitkomst van de vergelijking kan in principe gelijk wat zijn. Als je dat extrapoleert naar filosofie zou dat dus willen betekenen dat concepten zoals voorbestemming of het lot onmogelijk kunnen kloppen (net zoals toekomstvisioenen of voortekens).

'Geluk' of toevalligheden zijn overigens manifestaties van een van de basisprincipes in kwantummechanica: 'randomness'. Aangezien alle mogelijke uitkomsten mogelijk zijn bestaat de kans dat twee dezelfde resultaten in twee systemen voorkomen. Meestal wordt het resultaat echter beïnvloed door de 'meting'. Zo lijkt het bvb wel aannemelijk dat twee mensen hetzelfde zeggen in een identieke situatie.

Valkyrium
30 december 2009, 18:42
Dat is het grote verschil tussen kwantum en klassieke mechanica. Waar klassieke mechanica uitgaat van een deterministisch resultaat ('als x dan y') gaat de kwantummechanica uit van een een probabilistisch resultaat ('als x dan z% kans op y'). Het markante is dat een golffunctie in de kwantummechanica aan alle mogelijke uitkomsten een waarschijnlijkheidswaarde groter dan nul toekent. Klassieke mechanica is in die zin enkel deterministisch omdat ze slechts een benadering van kwantummechanica is, of omdat de meting het resultaat in een bepaalde richting stuurt.

De meeste theorieën gaan er daarom ook van uit dat het fysische universum niet deterministisch is. Ook al beschik je over alle ingangsvariabelen, de uitkomst van de vergelijking kan in principe gelijk wat zijn. Als je dat extrapoleert naar filosofie zou dat dus willen betekenen dat concepten zoals voorbestemming of het lot onmogelijk kunnen kloppen (net zoals toekomstvisioenen of voortekens).

'Geluk' of toevalligheden zijn overigens manifestaties van een van de basisprincipes in kwantummechanica: 'randomness'. Aangezien alle mogelijke uitkomsten mogelijk zijn bestaat de kans dat twee dezelfde resultaten in twee systemen voorkomen. Meestal wordt het resultaat echter beïnvloed door de 'meting'. Zo lijkt het bvb wel aannemelijk dat twee mensen hetzelfde zeggen in een identieke situatie.
Amai! Dankjewel voor de uitleg. Ik krijg meer en meer vat op wat kwantummechanica is dankzij jullie uitleg.

Maar zou je het vette deel eventjes kunnen toelichten? Want ik snap het effect van meting eigenlijk niet op twee mensen die hetzelfde zeggen.

Exorikos
30 december 2009, 18:44
Dat is het grote verschil tussen kwantum en klassieke mechanica. Waar klassieke mechanica uitgaat van een deterministisch resultaat ('als x dan y') gaat de kwantummechanica uit van een een probabilistisch resultaat ('als x dan z% kans op y'). Het markante is dat een golffunctie in de kwantummechanica aan alle mogelijke uitkomsten een waarschijnlijkheidswaarde groter dan nul toekent. Klassieke mechanica is in die zin enkel deterministisch omdat ze slechts een benadering van kwantummechanica is, of omdat de meting het resultaat in een bepaalde richting stuurt.


De kwantummechanica geeft niet aan alle mogelijke uitkomsten een waarschijnlijkheidswaarde groter dan nul. Niet alles is mogelijk.


Amai! Dankjewel voor de uitleg. Ik krijg meer en meer vat op wat kwantummechanica is dankzij jullie uitleg.

Maar zou je het vette deel eventjes kunnen toelichten? Want ik snap het effect van meting eigenlijk niet op twee mensen die hetzelfde zeggen.

Een mooi voorbeeld hiervan is de proef van Young (dubbele spleet). Het interferentiepatroon verschilt wanneer je gaat meten door welke spleet een foton gaat, dan wanneer je het experiment doet zonder detectie aan de spleten. De meting beïnvloedt het experiment.

Valkyrium
30 december 2009, 18:50
De kwantummechanica geeft niet aan alle mogelijke uitkomsten een waarschijnlijkheidswaarde groter dan nul. Niet alles is mogelijk.



Een mooi voorbeeld hiervan is de proef van Young (dubbele spleet). Het interferentiepatroon verschilt wanneer je gaat meten door welke spleet een foton gaat, dan wanneer je het experiment doet zonder detectie aan de spleten. De meting beïnvloedt het experiment.
En hoe vertaalt zich dit in de situatie waarin ik en een vriend op het juiste moment hetzelfde zeggen?

Mijn excuses voor de vele vragen, maar ik wil het voorbeeld echt begrijpen.

Exorikos
30 december 2009, 19:17
Ik denk dat dat eerder met psychologie en de reactie op bepaalde situaties te maken heeft, dan met kwantummechanica.

Fighting Hobbit
30 december 2009, 20:07
Er is geen andere theorie voorlopig.

Kwantummechanica is eerder een statistische theorie. Je kan alleen de kansen voorspellen op een bepaalde gebeurtenis. Alles wat een kleine kans heeft om zich voor te doen, zal zich ook voordoen. Zij het bij heel kleine kans, waarschijnlijk pas na veel herhaling. Dit wil echter niet zeggen dat alles kan in de kwantumwereld. Concepten als geluk en toevalligheden zijn gewoon uitdrukkingen die de mens verzonnen heeft om dingen met een lage waarschijnlijkheid specialer te maken. Maar dat is eerder mijn mening.

Pas op, in probabilistische werelden is er ook een hoge graad van determinisme aanwezig :)

Er is trouwens een zeer sexy stelling rond dit geheel: http://en.wikipedia.org/wiki/Free_will_theorem

Valkyrium
31 december 2009, 12:15
Pas op, in probabilistische werelden is er ook een hoge graad van determinisme aanwezig :)

Er is trouwens een zeer sexy stelling rond dit geheel: Free will theorem - Wikipedia, the free encyclopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Free_will_theorem)
Hoe wordt de limiet op aantal uitkomsten bepaald? Of is het samenspel van al de deeltjes die bepaalde uitkomsten verbieden
vb:Als ik een ei weggooi, mag er geen kernexplosie onstaan. Wordt deze uitkomst voorkomen door quantum fysica of bestaat de kans dat dit wel gebeurt als alle deeltjes zich op de manier gedragen die nodig zijn voor een kernexplosie?

Anarchist12911
17 januari 2010, 23:29
De gedachte dat (volgens) determinisme een voorbestemde realiteit zou kunnen bestaan, samen met het idee dat de toekomst eveneens kan veranderen en dus niet vastligt (onder meer uit kwantum fysica), is een interessant gegeven.

Volgens determinisme zou het dus mogelijk zijn dat je voorbestemt bent om een relatie met bepaalde mensen te hebben, dat zoiets als een soort van "soulmate" dus effectief in letterlijke vorm zou kunnen bestaan. Anomalies en niet strikt causale gebeurtenissen zouden er dan voor zorgen dat uw toekomst afwijkt van je 100% causaal voorbestemde toekomst.

Om het nog meer "poëtisch" te maken zou je kunnen menen dat er zoiets is als een partner, gezin en kinderen die je voorbestemd bent om te hebben, en dat alle 'verkeerde' keuzes en gebeurtenissen ervoor zorgen dat uw toekomst van dat pad afwijkt.