az Aharonov-Bohm effektus a vektorpotenciál problémája E = - 1/c A/ t - φ és B = x A csak egy mértéktranszformáció erejéig meghatározott nincs fizikai

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "az Aharonov-Bohm effektus a vektorpotenciál problémája E = - 1/c A/ t - φ és B = x A csak egy mértéktranszformáció erejéig meghatározott nincs fizikai"

Ágoston Katona
5 évvel ezelőtt
Látták:

6 az Aharonov-Bohm effektus a vektorpotenciál problémája E = - 1/c A/ t - φ és B = x A csak egy mértéktranszformáció erejéig meghatározott nincs fizikai jelentése? a kvantummechanikában ih m» a hullámfüggvény fázisába kerül A ψ + ( eϕ + V ) Aharonov és Bohm gondolatkísérlete (1959) 1 2 e c 2 ψ ψ = ih t

7 Wholeness and Implicate Order (1980) hologram tintacsepp a forgó glicerinben

8 Vigier motivációi de Broglie vezetési formulája a relativitáselméletben ideológiai elmélete a szubkvantummechanikai szintről együttműködése Bohmmal folyadékmodell fluktuációkkal a hidrodinamikai és részecskeinterpretációk kombinációja a részecskék Brown-mozgása a saját, de a másikéval kölcsönható folyadékukban

9 együttműködése de Broglie-val pl. nem-lineáris Schrödinger-egyenlet részecskefizikai törekvések relativisztikus forgó folyadékcseppmodell kvantálása a kvantum- és tömegparaméterek értelmezése

10 Teljesség, lokalitás és determinizmus A de Broglie paradoxon (1959)

11 Az Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) paradoxon Einstein motivációi Teljesnek tekinthető-e a fizikai valóság kvantummechanikai leírása? (1935) teljesség: A fizikai elméletben a valóság minden elemének meg kell hogy legyen a megfelelője. realitás: Ha a rendszer megzavarása nélkül biztosan (vagyis egységnyi valószínűséggel) meg tudjuk határozni egy fizikai mennyiség értékét, akkor a fizikai valóságnak van e fizikai mennyiségnek megfelelő eleme.

12 határozatlansági reláció vagy (1) a valóságnak a kvantummechanikai hullámfüggvénnyel való leírása nem teljes, vagy (2) ha két fizikai mennyiség operátorai nem felcserélhetők, a két mennyiség nem lehet egyszerre reális. a gondolatkísérlet Ψ I+II (p 1 + p 2 = 0, x 1 -x 2 = 0) nincs kölcsönhatás (lokalitási feltevés) I II mérés: p 1 (= p, Ψ I p ) következtetés: p 2 (= -p, ΨII p ) mérés: x 1 (Ψ I x ) következtetés: x 2 (ΨII x ) ahol Ψ II p ΨII x

13 tehát 1. zavarás nélkül tudhatjuk p 2 -t és x 2 -t, azaz mindkettő reális (sőt tkp. p 1 és x 1 is) 2. hogyan történhet, hogy II-höz egyszer sem nyúlva, mégis két különböző állapotfüggvényt kapunk? vagyis a kvantummechanikai leírás (a hullámfüggvénnyel) nem teljes» bár közben feltételeztük, hogy a kvantummechanika legalább valamilyen mértékben érvényes Bohr válasza komplementaritás a két mérés egyszerre nem végezhető el (sőt értelmetlen egyszerre az impulzus és a hely fogalma) ellenőrizhetetlen kölcsönhatások (pl. a talajon keresztül is emiatt az impulzustétel nem alkalmazható)

14 az EPR Bohm-féle verziója (1951) kétatomos molekula repül szét az atomok spinje egyenként = ½, az összspinjük = 0 (szinglett összefonódott állapot) később az egyik atom spinjét egy Stern-Gerlach berendezéssel megmérjük x irányban» a másik atomé x irányban a mérttel ellentétes reálisan létezett már a mérés előtt a kísérlet alatt bármely irányban elforgathatjuk a S-G berendezést, vagyis meghatározhatjuk a spint bármely más (pl. y, z) irányban» tehát a másik atom mindhárom spinkomponense reálisan létezett a mérés előtt amiről viszont a kvantummechanika nem tud

15 először: Bohr-féle ellenérvek majd: a kvantumpotenciál összeköti a két atomot végtelenül gyorsan, de a mérés véletlen eredménye miatt jeleket nem lehet küldeni

16 a Bell-egyenlőtlenség ( ) motivációk a kvantum és klasszikus egységes magyarázata a determinizmus problémája belső problémák (EPR, méréselmélet stb.) reális lokális determinisztikus (1974-től stochasztikus) rejtett változós (1975-től nem) elméletek nem adhatják vissza teljes egészében a kvantummechanika jóslatait

17 pl. az EPR Bohm-változatára fel lehet írni egy egyenlőtlenséget P(a,b)-P(a,c) 1 + P(b,c)

18 a különbség mérhető atomi kaszkádból származó foton-párok polarizációjának mérése» Freedman-Clauser: Ca-atomból származó fotonok korrelációjának 200 órás mérése (Berkeley, 1972)» a kvantummechanikára nézve pozitív eredmények (a Bell-egyenlőtlenség sérül)» a segédhipotézisek problémája (loophole problem):» alacsony hatékonyságú (10-20%) észlelőberendezések feltételezni kell, hogy a különböző állapotú fotonokat a számlálók azonos arányban jelzik, pl. akárhogy is állnak a polárszűrők; vagy no-enhancement elv stb.

Hasonló dokumentumok

» Holt-Pipkin: Hg-ból származó fotonok (Harvard, 1973)» Clauser: Hg-ból származó fotonok (Berkeley, 1976), 412 órás mérés» Aspect-Dalibard-Roger:

» Holt-Pipkin: Hg-ból származó fotonok (Harvard, 1973)» Clauser: Hg-ból származó fotonok (Berkeley, 1976), 412 órás mérés» Aspect-Dalibard-Roger: Ca-atomból származó fotonok akuszto-optikai kapcsolókkal