שאלתו שלGeneral specific- אי ודאות

[2_be]

שאלתו שלGeneral specific- אי ודאות

בקשר לשינוי מיקום כיוון החלקיק לפי מה שאת אומרת <כהמשך לדיון יותר למטה בעמוד> מספיק שאני אשלח איזה קרן או צילום אני כבר מסיט את החלקיק. ז"א כל כלי מדידה שמבצע משהו אקטיבי יסיט את החלקיק אבל לדוגמא אם מצלמה מסויימת תוכל לצלם את החלקיק ללא פלאש או קרן או משהו שישלח אליו האם היא תסיט את החלקיק ? כיוון שהפוטונים מהחלקיק פגעו בה ? אבל יהיו פוטונים בכל מקרה גם אם לא תהיה מצלמה.

 

[masorti]

ואיך בדיוק תצלם בלי קרינה מהחלקיק?

הרי המשמעות של "לצלם" הינה לגלות במצלמה את ההבדל בין אור (או קרינה אחרת) שנפלטה/הוחזרה מהחלקיק לבין המצב ליד החלקיק. במצלמה אנלוגית מדובר על השחרה של סרט צילום בהתאם לכמות הקרינה, ובמצלמה דיגיטלית מדובר על זיהוי הקרינה בגלאים. אבל העקרון נשאר זהה. אם תרצה ששום דבר לא יגיע מהאיזור המצולם למצלמה, הרי שהאובייקט יהיה "בלתי נראה" מנקודת מבטה של המצלמה. תחשוב על המצב בחור שחור. אינך יכול לראות חור שחור, אלא לכל היותר להסיק על קיומו בצורה עקיפה.

 

[אנונימאוס]

גרביטציה? משיכה חשמלית?

קיימים עוד דרכים לחוש בקיומו של אוביקט מלבד ניתוח הקרינה הנובעת ממנו.

 

[masorti]

דובר על צילום האובייקט...

ברור שאוכל לקבל מידע על האובייקט בדרך עקיפה ע"י מדידת השפעתו על אובייקטים אחרים (למשל: גרביטציה). אבל המידע הזה עדיין יישאר כפוף לעקרון אי-הודאות. הרי אם תנסה למדוד בכמה נמשך גוף אחר בגלל הגוף הנחקר, המדידה של הגוף האחר תשנה את מצבו במעט - ולא תוכל לדעת במדויק איך השפיע עליו הגוף הנחקר. אם אני זוכר נכון, משיכה חשמלית היא בסופו של דבר החלפת פוטונים וגרביטציה היא בסופו של דבר החלפת גרביטונים. אז חזרנו לנקודת ההתחלה. (הרי רצינו להימנע ממדידת חלקיקים המגיעים מהאובייקט)

 

[אנונימאוס]

לא קיימת הוכחה לקיומם של גרביטונים

מה ההבדל בין צילום אוביקט ובין למידה מדויקת על מאפייניו?

 

[masorti]

הגדר "למידה מדויקת"...

אני לא שמעתי על דרך למדוד את מאפייניו של גוף בדרך שתסתור את עקרון אי-הודאות. וזה נכון עם או בלי גרביטונים.

 

[General specific]

זאת אומרת לפי מה שהבנתי

בגלל שכל כלי מדידה עד היום הפיק משהו שהגיע לחלקיק בין אם זה אור או זרם או פולס הוא למעשה "נגע" בחלקיק וגרם לשינוי. אם בצורה תיאורטית הייתי מצליח למצוא מצלמה שלא הייתה פולטת כלום , יכולתי לתפוס את תמונת החלקיק בלי לשנות אותו.

 

[masorti]

לא הבנת טוב...

נעזוב לרגע את המדידות העקיפות. אפילו לגבי מצלמה ממש אתה טועה. וכי מצלמה רגילה פולטת משהו? המצלמה פשוט קולטת פוטונים שהגיעו מהעצם. באופו עקרוני ניתן גם לשדר קרינה מהמצלמה ולבצע צילום בעזרת הקרינה החוזרת. אבל זה לחלוטין לא הכרחי.

 

[angels fall first]

עקרון האי-ודאות של איזנברג

"כדי לנבא את מקומו ואת מהירותו של חלקיק, נחוצה היחולת למדוד במדוייק את מקומו ומהירותו הנוכחיים. לצוך כך יש להשתמש בקוונט אחד לפחות. קוונט זה יפגע בחלקיק וישנה את מהירותו באורך שאי אפשר לנבאו מראש." העתקתי קטע קטן מקיצור תולדות הזמן...

 

[2_be]

יופי ../images/Emo13.gif

מצאת בדיוק את המשפט שמגדיר את הבעיתיות שבעיניין: לצורך המדידה יש להשתמש בקוונט אחד לפחות ולכן זוהי בדיוק התשובה לשאלתו של General specific. נ.ב. ברוך הבא

 

[Deathatred]

זה קצת יותר עמוק מזה, מסתבר

עקרון אי-הודאות מתבטא לא רק במדידה אלא גם בהתנהגות הקוונטית עצמה. נניח שתכניס אלקטרון לקופסה. ככל שתקטין את הקופסה מהירות האלקטרון תקטן. כשהקופסה תהיה ממש זעירה האלקטרון ישתולל מרוב מהירות. לתופעה הזאת קוראים הפיסיקאים בחיבה "קלסטרופוביה קוואנטית".

 

[2_be]

ואם ממשיכים הלאה

הפרשנות של עיקרון אי הודאות <כתוצאה מבעיות "טכניות"(עקרוניות) לא ניתן למדוד את המיקום והתנע בו זמנית> לא היתה מקובלת לחלוטין על אינשטיין הוא בכלל טען שהפיסיקה צריכה לתת תיאור אוביקטיבי של המציאות והיא אינה יכולה להיות תלויה במגבלות טכניות או העקרוניות של המדען. כמה שנים יותר מאוחר נכתב מאמר ע"י אינשטין פודולסקי ורוזן EPR בו הציגו ניסוי בו 2 חלקיקים שהיו בהתחלה יחדיו נפלטים בכיוונים מנוגדים כך שהתנע הכלל הוא 0 . לאחר זמן הם במרחק גדול זה מזה ובמסלולו של אחד מהם מוצב מכשיר מדידה שמודד את מצבו של אחד החלקיקים. ומה קורה אז? כיוון שהחלקיקים חיבים לקיים שימור תנע קביעת מצבו של חלקיק אחד חיבת בהכרח לקבוע את מצבו של השני, אבל לא בוצעה מדידה של החלקיק השני ולכן אין כאן בעיה טכנית של הפרעה לחלקיק. הבסיס של עקרון אי הודאות מתמוטט. נוצר לנו כאן פרדוקס! <המשך יבוא..

..> נ.ב. מישהו פה עדיין לא הפנים את העובדה שאני בת!

 

[angels fall first]

אני מוכרח להודות לא ממש הבנתי את

הפרדוקס... אם את יכולה לפשט...

 

[2_be]

בהחלט ../images/Emo9.gif

אמרתי שקביעת מצבו של חלקיק אחד בהכרח גוררת את קביעת מצבו של השני. אבל לא בוצעה מדידה של החלקיק השני ולכן אפשר לדעת את מצבו של החלקיק הזה (השני) ללא כל הפרעה עליו. <וזה כמובן נראה סותר לעיקרון אי הודאות בו טענו שלא ניתן לדעת את מצבו המדויק של החלקיק בגלל בעיית המדידה>

 

[angels fall first]

איך ללא מדידה את יכולה להשליך

על מיקום או תנועת החלקיק?

 

[2_be]

כי אנו עוסקים במערכת של

2 חלקיקים התלוים זה בזה וכיוון שהתנע הכולל צריך להשמר ניתן לדעת את מצבו של האחד אם יודעים את מצבו של החלקיק האחר. <ועכשיו, אני נותנת לכם לחשוב במשך הסופ"ש והולכת לתפוס

>

 

[Henryf]

מדידה ואי וודאות.

עובדת הקושי למדוד את מקום החלקיק והתנע שלו בו זמנית רק מסבירים את עיקרון אי הוודאות. אולם איני בטוח שעיקרון זה תלוי במדידה. האם אי הוודאות אינה חלק ממאפייני החלקיק, ללא שום קשר למדידתו? כלומר החלקיק הוא מעין ערפל, או ענן, או גל אנרגטי מכורבל, שלא כל מאפייניו ניתנים להיות בנקודה מתמטית אחת. ולכן אי הוודאות היא ממאפיני המצב, ולא מקושי המדידה עצמה.

 

[There Is No Spoon]

ואני מדגיש את הבעיה

לפי אותו ניסוי, החלקיק השני, אשר אינו נמדד משתנה למרות שלא פגע בו שום קוונט אשר גרם לשינוי בתנועתו. ואיך יתכן שאותו חלקיק השתנה אם שום דבר לא שינה אותו? עכשיו, ברגע שאנו נמדוד את החלקיק השני, כדי לראות אם אכן הוא השתנה למרות ששום דבר לא שינה אותו, אותו חלקיק ישתנה בגלל המדידה שלנו, וכתוצאה מכך ישנה את החלקיק הראשון... כך אנו יוצרים מעגל בלתי הגיוני...

 

[אנונימאוס]

עכשיו הבנתי איך הם ניסו לפתור את

הבעיה, הרעיון הוא ששני החלקיקים כבר ממש ממש רחוקים זה מזה בזמן הבדיקה של החלקיק השני - כך כל שינוי במצבו של החלקיק השני(שינוי הנובע ממדידה) יהיה בעל השפעה אפסית על החלקיק הראשון.

 

[2_be]

יפה ../images/Emo45.gif

בכדי לסתור את הטיעון של ERP יש לותר לפחות על אחת מ-2 ההנחות: 1. לחלקיקים יש מצב מוגדר של מקום ותנע (דטרמיניזם). 2. פעולה המבוצעת במקום מסוים אינה יכולה להשפיע מיידית על איזור מרוחק ממנה, להפרעה יש זמן התפשטות (מקומיות), וזה מה שאתה התכוונת אליו

ידוע היה שמכניקת הקוונטים לא מקיימת את 2 ההנחות אך בכל זאת באותן שנים ניסו להוכיח שהטיעון של ERP נכון. בוהר מצא את הבעיתיות ותשובתו לאינשטין היתה שהמציאות אינה מקומית וגם אינה דטרמניסטית ולכן לא ניתן ליחס לחלקיקים מצב מוגדר של מקום ותנע. לגבי הניסוי הוא הסביר שעל מנת לדעת את המקום והתנע של חלקיק 2 יש למדוד בו זמנית את המיקום והתנע של חלקיק 1 אולם לא ניתן למדדם בו זמנית ומכאן שלא ניתן לדעת בוודאות ובו זמנית את המקום והתנע של חלקיק 2 .לכן לא ניתן ליחס לחלקיק 2 מקום ותנע מוגדרים כל הזמן. כמו כן לא ניתן להפריד את החלקיקים באופן פשוט ולכן המדידה על חלקיק 1 משפיעה גם חלקיק 2. הויכוח בין אינשטין לבוהר נמשך שנים רבות עד שלאחר מותו של אינשטין הפיסיקאי ג´ון בל הציע ניסוי שיפתור את הויכוח. שנים מאוחר יותר כשבוצע הניסוי הוכח שהמציאות אינה יכולה להיות גם דטרמניסטית וגם מקומית, כלומר, המכניקה הקוונטית נכונה!