 |
|
 |
||
|
||||
 |
בניסוי המתואר לא מבוצעת מדידה בלבד. השדות המגנטיים מסיטים את האלקטרונית ממסלולם, כלומר מפעילים עליהם כוח, המתורגם לתנועה במרחב. השינוי בכיוון התנועה (למשל הפעלת שדה מגנטי בציר Y שגורם לסטייה ימינה או שמאלה) עשוי לגרום לאיפוס תכונת הספין בציר X. במקרה של מראת האלקטרונים, מופעל כוח פעמיים. פעם אחת כדי להסיט את האלקטרונים מהמסלול, ופעם שניה כדי להחזירם למסלול. עבור כל אלקטרון בנפרד, שתי הפעולות מבטלות זו את זו מבחינת הבלבול שנגרם בציר השני. כלומר לא הידיעה או אי הידיעה גורמות לחזרת ספין ה-X לערכו הקודם, אלא פשוט ביצוע שתי פעולות שקולות והפוכות סימן על ציר Y. אולי. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
כמובן שהנסויים מוסברים כאן בקיצור, הרי ניתן גם לומר שהאלק' מושפע מעצם התגובה שלו עם הפוטון, או אולי שרק אלק' מהסוג אותו יכל הפוטון בכלל לגלות הוא בעצם אותו פוטון בעל ספין X מעלה (ואלה שלא ניתן לגלותם הם חצי חצי), ובנוסף שהשדה המגנטי בכבודו ובעצמו משתנה בעקבות מעבר האלק' וכך מיישבים את ההבדל בין ניסוי 6 ל7. כפי שנרמז בסוף, אני משער שהחלקים הבאים יתיחסו לנושא. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושש שהחלקים הבאים לא יתייחסו במיוחד לנושא. באשר להסברים אלטרנטיביים "קלים", כמו אלה שאתה מציע כאן, אין לי כלים לפסול אותם; אבל כפי שאתה אומר, הניסויים מוסברים כאן בקיצור (ובפישוט), ואלו בסך הכל כמה ניסויים שנבחרו כאן לצרכים "חינוכיים"; מן הסתם עומדים מאחוריהם המון ניסויים דומים-אך-שונים, ועוד יותר מכך ניסויים ותיאוריות ברקע, שאמורים לבסס כל מיני הנחות נסתרות כאן (למשל, שהשדה המגנטי לא משתנה בעקבות מעבר האלק', באופן שיסביר את ההבדל בין 6 ל-7. לא שהבנתי בדיוק איך אתה רוצה לעשות זאת). זה לא מספק, אני יודע; אבל חוששני שאנו ניאלץ או לסמוך על הפיזיקאים שהם ניסו את הכיוונים האלו, או להיעשות פיזיקאים בעצמנו (אבל זה לימודים קשים נורא). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הרעיונות המתמטיים והפיזיליים שבבסיס התאוריה הם פשוטים להפליא, ודורשים גמישות מחשבתית יותר מאשר ידע תאורטי. לא חייבים להיות פיזיקאים כדי להבין. מה שכן, לקוראים המתעניינים שאינם בקיאים בנוסחאות הפיזיקה הייתי ממליצה על ספר של אוניברסיטה משודרת "הפיזיקה של המאה ה-20" של פרופ' יובל נאמן. הוא קצת ישן אך מסביר היטב את התאוריות הבסיסיות ונותן מבוא מצוין לתורת הקוואנטים, ומציין את אבני הדרך ההתחלתיות העיקריות (כולל, למשל, משוואות דיראק ושרדינגר) ומסביר אותן מבלי להסתבך יתר על המידה. חוץ מזה, אישית נהניתי מאד לקרוא ומצפה להמשך. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
במהלך תיאור סדרת הניסויים, אכן אנו אומרים בשלב מסוים שנראה כי השדה Y מקלקל את הספין X. אחר כך התמונה מסתבכת עוד קצת. האם "מראת האלקטרונים" היא תמימה כמו שניסיתי להציג אותה? שאלה טובה. אני עשוי להזדקק לעזרת הפיזיקאים כאן. האמת היא שבספרות שאני מכיר (שמיועדת ללא-פיזיקאים) אין תיאור מפורט מספיק של הניסויים האלו. סביר שבספרות שכן מתארת אותם במפורט, התיאור הוא ברמה שמיועדת לפיזיקאים, ואני לא אוכל להבין. אבל אני אנסה קצת ניחושים מושכלים: המראה אמורה להסיט את כל האלקטרונים לאותו כיוון, ולכן היא אמורה להיות אדישה לספין. אני משער שיש כאן שדה מגנטי שונה מבחינה מרחבית מהשדות "החשובים" בניסויים. למישהו יש ניחוש יותר מושכל? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
למה לא להשתמש פשוט בניסוי שני החריצים? הוא מובן לכל, וניתן להשוות אותו (למרות שמדובר בפוטונים) ליריית כדורי אקדח. לעיונך - Alice in Quantumland: An Allegory of Quantum Physics by Robert Gilmore ספר משובח שמסביר באופן מרתק דברים מסובכים אף יותר.נראה שהמאמר נוטה לכיוון תרגול עצמי ב"להסביר לאנשים רגילים דברים שאף אחד לא מבין", והיה ראוי לקרוא ספרות מדע פופולרי לפני כתיבת המאמר, ולו רק כדי להכיר גישות שונות להסבר תורת הקוונטים. מעטים מאד הפיזיקאים שמסוגלים לפשט את התמונה, ולכן אולי היעזרות בפיזיקאי היתה בעוכרי המאמר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
1. נתקלתי באי-אלו גישות להסביר את הדברים האלו. אני לא משוכנע שהסבר בעזרת ניסוי שני החריצים פשוט יותר. זו ביקורת שמוטב לבחון אותה אחרי שלושת החלקים הבאים (שחלק זה הוא רק מבוא עבורם): יש כאן דגשים מסוימים שלא כל טקסט בנושא מנסה להעבירם. 2. לא נעזרתי בפיזיקאי. ד"ר מאיר חמו הנ"ל הוא פילוסוף, העוסק (בעיקר) בתורת הקוונטים. הוא דווקא אמון על "מבט מגובה רב" עליה. 3. נכון, זה היה טוב אם הייתי קורא הרבה יותר ספרות מדע פופולרי ממה שקראתי בחיי. אם הייתי מציב את זה לעצמי כתנאי, לא הייתי מגיע בעשורים הקרובים לכתיבת המאמר. מה שאולי היה טוב לכל הצדדים, אבל זה מה יש. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
דהיינו, אינטרפרומטר מאך-זנדר. הניסוי זהה בעיקרו, אך במקום אטומים (או אלקטרונים) משתמשים בפוטונים, במקום בספין - בפאזה, במקום בשדה מגנטי - במראה חצי-מחזירה, במקום במראות מגנטיות - במראות אמיתיות, ובמקום גלאי אטומים (או אלקטרונים) - בגלאי אור. גם שם המראות, וכמובן, המראה החצי-מחזירה, מורכבות, אבל העקרון פשוט - יש סופרפוזציות, ''התאבכות,'' וכל זה לא רק עבור קרינה רציפה אלא גם עבור פוטונים בדידים. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
טוב, כשאני חושב על זה, לא בדיוק משתמשים בפאזה במקום ספין - משתמשים במעבר בדרך העליונה או התחתונה כבסיס המדידה בניסוי בדיקת המעבר באיזור הביניים, וכך לא נדרשים להכניס תכונות כגון ספין או קוטביות (אבל משתמשים בפאזה באופן לא-טריויאלי.) תיאור הניסוי באופן שווה-לכל-נפש תמצאו כאן [א]: אני ממליץ על האתר הראשי, שמכיל מגוון של הסברים בסיסיים על יישום המוזרות של תורת הקוונטים לצורך חישוב: [א] האתר לא קורא לחיה בשמה, אבל זה הניסוי בדיוק. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ראשית, תודה לירדן על המאמר המצוין. שנית, אני דווקא תומך בבחירתו לא לדבר על ניסוי שני החריצים משום שההוא מוכר לעייפה לכל מי שקרא אי-פעם *משהו* על תורת הקוואנטים, עד כדי כך שאנשים מזהים את הבעייתיות חלקיק-גל עם הניסוי ההוא, ומאבדים את התובנה הכללית. ולבסוף שתי הערות קטנות: 1. הגרפיקה היתה יכולה להיות טובה יותר, קשה להבין מהציורים שציר y הוא לתוך המסך (מה שמקובל לקרוא ציר z). למרות שההסבר אומר שהוא מאונך לציר x מוטב, אולי, היה להדגיש זאת. 2. "סופרפוזיציה" זה לא פשוט שם שהדביקו לתופעה, למרות שלא קל להסביר מה היא באמת (מצריך הבנת מונחים כמו ערכים עצמיים וכל הג'ז ההוא). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בשביל כל התוהים לגבי השאלה מתי שדה מגנטי מגיב עם ספין ומתי לא. ככלל, שדה מגנטי אחיד במרחב לא מגיב עם הספין. השדה המגנטי שמפצל את האלקטרונים אינו אחיד אלא משתנה באופן חד בנקודת הפיצול. הכוח שפועל על האלקטרונים מקביל לגרדיינט של השדה, כלומר לכיוון בו השתנות השדה היא הגדולה ביותר. כאשר האלקטרונים בתנועה, שדה מגנטי אחיד מגיב עם המטען שלהם ומפעיל עליהם את כח לורנץ: F=(e/c)*VxB. גודל הכוח פרופורציוני למכפלת המטען במהירות, בחוזק השדה המגנטי ובסינוס הזווית בין כיוון התנועה ובין השדה, וכיוונו ניצב למישור הנוצר מכיווני המהירות והשדה. באופן הזה ניתן ע"י שדה אחיד בתחום מסויים ליצור "מראה" שמסובבת את האלקטרונים כפי שמופיע בשרטוט. אם השדה לא אחיד, תהיה גם השפעה של הספין אבל ניתן למנוע השפעה כזאת אם השדה אחיד בכיוון Z (כיוון התנועה המקורי) שאז ההשפעה עם כניסת האלקטרון לשדה מתקזזת עם ההשפעה של ביציאתו ממנו.
|
|
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |