Autor
Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands
2 fișe de lectură din 1 carte · 1965.
2 fișe
The Feynman Lectures on Physics, Vol. III: Quantum Mechanics · 1965
Fie știi pe unde a trecut, fie vezi benzile, niciodată pe amândouă.
Întrebarea firească după lecția trecută: dacă electronul pare să treacă prin ambele fante, hai să ne uităm. Punem lângă fiecare fantă un mic detector care semnalează când trece un electron pe acolo. Rezultatul e clar: detectorul se aprinde mereu doar la o fantă, niciodată la amândouă deodată. Și, în aceeași clipă, benzile de pe ecran dispar. Rămân două dungi, exact ca la bile. Cu alte cuvinte, poți avea una din două. Fie știi pe unde a trecut electronul și atunci nu ai benzi. Fie ai benzi și atunci nu poți ști pe unde a trecut. Niels Bohr a numit asta complementaritate: comportamentul de particulă și cel de val sunt ca cele două fețe ale unei monede, nu le vezi niciodată pe amândouă în același timp. Feynman explica pierderea benzilor prin faptul că orice detector îl împinge puțin pe electron. Experimentele de mai târziu au arătat ceva și mai interesant: benzile dispar chiar și când detectorul aproape nu atinge particula. Ce contează e dacă undeva, în detector, rămâne o urmă care spune pe ce drum a trecut. Nu e nevoie de un om care să citească urma. Un aparat lăsat singur într-o cameră goală strică benzile la fel de bine.
“Este imposibil să construiești un aparat care să determine prin ce gaură trece electronul fără ca, în același timp, să perturbe electronii suficient cât să distrugă figura de interferență.”
The Feynman Lectures on Physics, Vol. III: Quantum Mechanics · 1965
Fiecare electron sosește ca o particulă, dar toți laolaltă desenează un val.
Electronul e o particulă: are masă, are sarcină electrică și lasă pe un ecran un singur punct, într-un singur loc. Ne-am aștepta deci să se poarte ca o bilă de tenis și să facă două dungi. Fizicienii au făcut experimentul cu adevărat, iar în 1989 echipa lui Akira Tonomura de la Hitachi a trimis electronii atât de rar, cam zece pe secundă, încât în aparat nu era niciodată mai mult de unul odată. La început, punctele par aruncate la întâmplare. După câteva sute începe să se vadă ceva. După zeci de mii, imaginea e clară: benzi luminoase și întunecate, exact modelul de interferență al unui val. Nimeni nu poate spune unde va cădea următorul electron. Dar toți împreună respectă cu precizie desenul benzilor. De ce e atât de ciudat? Pentru că în benzile întunecate nu ajunge aproape niciun electron, deși acolo ar ajunge electroni dacă ar fi deschisă doar o fantă. Deschizi a doua fantă și unele locuri primesc mai puțini electroni, nu mai mulți. Un electron singur nu are cu cine să interfereze, așa că pare să interfereze cu el însuși. Richard Feynman a numit acest experiment locul unde stă singurul mister al fizicii cuantice. Mecanica cuantică nu spune pe unde a trecut electronul; spune doar, foarte precis, cu ce șanse ajunge în fiecare loc.
“Alegem să examinăm un fenomen care este imposibil, absolut imposibil, de explicat în vreun mod clasic și care are în el inima mecanicii cuantice. În realitate, el conține singurul mister.”