Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Что на самом деле происходит в опыте с двумя щелями?

Таким образом, моя гипотеза состоит в том, что в квантовом мире с самими частицами ничего не происходит - они всегда остаются частицами. "Что-то происходит" с системами отсчета. И поскольку с каждой точкой пространства мы можем соотнести возможную систему отсчета - "что-то происходит" с пространством. А теперь применим высказанные мною идеи к такой ситуации. Пусть у нас есть некая частица С (допустим, что это электрон), которую мы примем неподвижной. И пусть на некотором одинаковом расстоянии от нее находятся еще две частицы А и В (назовем их отвертонами), которые одновременно с двух направлений движутся к частице С с некоторой одинаковой скоростью. Понятно, что в какой-то момент времени все три частицы столкнутся между собой - то есть окажутся в одной точке (или в одной очень-очень маленькой области пространства). А теперь примем неподвижными частицы А и В и свяжем с ними систему отсчета. И рассмотрим, как будет двигаться электрон С относительно этих двух частиц. Естественно, мы пол
Оглавление

Таким образом, моя гипотеза состоит в том, что в квантовом мире с самими частицами ничего не происходит - они всегда остаются частицами. "Что-то происходит" с системами отсчета. И поскольку с каждой точкой пространства мы можем соотнести возможную систему отсчета - "что-то происходит" с пространством.

Относительное движение трех частиц

А теперь применим высказанные мною идеи к такой ситуации.

Пусть у нас есть некая частица С (допустим, что это электрон), которую мы примем неподвижной. И пусть на некотором одинаковом расстоянии от нее находятся еще две частицы А и В (назовем их отвертонами), которые одновременно с двух направлений движутся к частице С с некоторой одинаковой скоростью.

-2

Понятно, что в какой-то момент времени все три частицы столкнутся между собой - то есть окажутся в одной точке (или в одной очень-очень маленькой области пространства).

А теперь примем неподвижными частицы А и В и свяжем с ними систему отсчета. И рассмотрим, как будет двигаться электрон С относительно этих двух частиц.

-3

Естественно, мы получим, что электрон одновременно движется сразу в двух разных направлениях - к частице А и частице В. Но это не все. Посмотрите на первый рисунок: по мере того, как частицы А и В сближаются с электроном, расстояние между ними все уменьшается, так что в момент столкновения с электроном они обе оказываются в той же точке, что и электрон.

Поэтому на втором рисунке частицы А и В, - по мере того, как электрон будет к ним приближаться, - также будут двигаться относительно друг друга: навстречу друг к другу. И в тот момент, когда электрон достигнет (одновременно) частицы А и В, они обе окончательно сблизятся друг с другом. И в результате в какой-то момент все три частицы окажутся в одной точке.

Опыт с двумя щелям

А теперь допустим, что наши две частички-отвертоны А и В - это вовсе никакие не частички, а два отверстия. И тогда мы получим описание того, что происходит в опыте с двумя щелями:

Когда электрон начинает свое движение в сторону экрана с двумя щелями (с двумя отверстиями), для него эти отверстия уже существуют. Так, словно бы это были две частички-отвертоны, которые существуют одновременно с электроном в одном абсолютном пространстве. И поскольку эти две частички-отвертоны одинаково "притягательны" для электрона, они обе устремляется к электрону - так, словно бы электрон устремился одновременно к этим двум частичкам-отвертонам.

Но если мы снова перейдем в систему отсчета, связанную с этими двумя частичками-отвертонами, то мы получим, что электрон одновременно движется сразу к двум отвертонам, а сами эти частички-отвертоны начинают сближаться друг с другом.

А потом - бац! Электрон "сталкивается" одновременно сразу с двумя частичками-отвертонами. То есть проходит одновременно сразу через обе щели, которые для электрона теперь совместились в одну щель и оказались в том же месте (в той же точке), что и электрон.

Вот и все. Все очень просто.-) Электрон "взаимодействует" с двумя щелями так, словно бы он "столкнулся" с двумя частицами-отвертонами, которые одновременно движутся к электрону с двух разных направлений.

Поэтому на вопрос, проходит ли электрон через обе щели или каждый раз только через одну, правильный ответ звучит так: все зависит от системы отсчета. А система отсчета, в свою очередь, зависит от того, как мы проводим наблюдение/измерение квантовой системы.

P.S. Кстати, любопытно будет посмотреть, что произойдет, если две щели будут одинаковой ширины, но разной высоты. Будут ли тогда эти две щели по-прежнему одинаково предпочтительными для электрона, и сохранится ли тогда интерференционная картина за щелями? Или более высокая щель станет для электрона более предпочтительной (нарушится равенство вероятностей прохождения электроном двух щелей), и интерференционная картина на экране за щелями исчезнет?