Experiment s dvojitou štěrbinou: experiment jednoduše vysvětlen

V kvantové fyzice poskytuje experiment s dvojitou štěrbinou vysvětlení tzv. Interferenčních vzorců - a tím zpochybňuje naše chápání reality. Jednoduchým a srozumitelným způsobem vysvětlíme, co je za tím.

Základ experimentu s dvojitou štěrbinou

Výchozím bodem experimentu je předpoklad Isaaca Newtona, že světlo je proudem částic. Tuto tezi v roce 1703 ospravedlnil skutečností, že světlo se šíří podél přímek vysokou rychlostí a odráží se předvídatelně na zrcadlové ploše.

• O 100 let později by Thomas Young chtěl použít experiment k prokázání toho, že světlo putuje ve vlnách. A navíc, když se ohýbáte přes překážky, to znamená, pohybujte se v nových menších vlnách.
• Kruhové vlny se vytvářejí při překážkách, kde je světlo odkloněno.

Takto funguje experiment s dvojitou štěrbinou

Experiment s dvojitou štěrbinou se skládá ze světelného paprsku, překážky se dvěma štěrbinami a obrazovky.

• Světlo svítí na překážku.
• Následně se paprsky světla rozbijí ve sloupcích a vznikají dvě vlny, které z příslušných sloupců dále vyzařují.
• Obrazovka za sloupy zachycuje světlo. Interferenční vzorec je nyní umístěn tam.
• Tento vzor ukazuje nejen dva světlé pruhy (přímo tam, kde světlo svítí přes překážku), ale na něm je několik pruhů světla.
• Důvod: Dvě zakřivené vlny se na cestě k obrazovce překrývají. Tato překrytí jsou svázána a mezi bezprostředními světelnými pásy a vedle nich jsou také světlé oblasti.

Interference nebyla jediným objevem

Ale to není všechno: experiment se opakoval s jakýmsi elektronovým dělem. Místo světelného paprsku jsou jednotlivé elektrony vystřeleny, aby nedošlo k interakci.

• V tomto případě se očekával jiný výsledek. Podobně jako u skutečné pušky, kterou střílíte na zeď se dvěma sloupci, na druhé straně očekáváte přesně dva pruhy.
• Jenom přesně tam, kde koule - v experimentu elektrony - prochází mezerami. Nicméně zde byl také vytvořen interferenční vzorec.
• Aby bylo možné najít vysvětlení tohoto jevu, byly senzory připojeny ke sloupcům v dalším kroku k pochopení chování elektronů.
• Když však vědci experiment zahájili, nedocházelo k žádnému rušení, ale dříve se předpokládalo, že dva pruhy světla.
• Podle toho se chování elektronů změnilo po instalaci detektorů. Jinými slovy, elektrony změnily své chování po instalaci detektorů.

Takto se fyzika snaží vysvětlit výsledek

Byl to tento experiment, který vyvolal několik otázek a dal mnoho výkladů. Jedna z teorií vysvětluje tento jev následovně:

• Předpokládá se, že základ pro realitu a hmotu je pouze virtuální. Vlastně žijeme ve virtuální realitě.
• Atomy, stavební kameny všeho, co existuje, sestávají z 99, 9 procent prázdného prostoru. A atomové jádro také sestává téměř výhradně z prázdného prostoru.
• Pokud nyní odkazujete na hmotu samotnou, která se skládá z atomů, které se zase skládají z 99, 9 procent prázdného prostoru, zůstane v důsledku toho pouze informace o této záležitosti. Protože čím blíže se na něco díváte, tím méně zbývá.
• Znalost hmoty v tomto modelu je proto důležitější než samotná hmota.

Další vysvětlení modelu

Tento model lze také vysvětlit takto:

• Vezměme si plátno, za kterým člověk používá světlo k vrhání stínů na plátno.
• Takže vidíte pouze stín objektu, projekci. V této realitě existuje pouze stín.
• Skutečný objekt je proto k dispozici pouze ve formě informací. Konkrétně mimo vaši realitu.
• Tento model nyní uvádí, že hmota je přítomna pouze tehdy, když se na ni divák podívá. Objekt je "vykreslen" pouze tehdy, když se na něj někdo podívá.
• Jakmile se odvrátíte od objektu, již není „vykreslená“ verze vyžadována, zůstanou pouze informace o záležitosti.

Kvantová fyzika vysvětluje jev odlišně

V kvantové fyzice se mluví o rozdělení pravděpodobnosti. Nejprve jsou pouze informace o elektronu. Skutečně nelétá elektronem do mezery, nýbrž pouze oblakem možných pravděpodobností pro svou skutečnou polohu.

• Přesná poloha elektronu je proto stále neurčená. Pouze pokud přesně změříte, má skutečnou polohu.
• Po připojení detektorů ke štěrbině zmizí oblak pravděpodobnosti a elektron dostane přesnou polohu.
• Na obrazovce se objeví přesně dva pruhy světla.
• Bez detektorů letí dva sloupce z možných pozic, vzájemně interagují a vytváří se interferenční obrazec.
• Experiment s dvojitou štěrbinou tak poskytuje základ pro odlišné chápání hmoty a skutečnost, že naše realita může být úplně jiná, než se dříve myslelo.

V Cern se v urychlovači částic provádí mnoho fyzikálních experimentů. Vysvětlíme, o co jde.

$config[ads_text5] not found