Uma nova pesquisa demonstra que as partículas no nível quântico pode na verdade ser visto como se comportar algo como bolas de bilhar rolando ao longo de uma mesa, e não apenas como as manchas probabilísticos que a interpretação padrão da mecânica quântica sugere. Mas há um problema - as faixas as partículas seguem nem sempre se comportam como seria de esperar de trajetórias "realistas", mas muitas vezes de uma forma que tem sido chamado de "surrealista".
Em uma nova versão de um experimento de idade, Cifar Senior Fellow Aephraim Steinberg (Universidade de Toronto) e colegas rastreada as trajetórias de fótons como as partículas traçou um caminho através de uma das duas fendas e em uma tela. Mas os pesquisadores foram mais longe, e observou a influência "não-local" de outro fóton que o primeiro fóton tinha sido envolvido com.
Os resultados contrariar uma crítica de longa data de uma interpretação da mecânica quântica chamado de Interpretação de Bohm .Detratores dessa interpretação tinha criticado lo por não explicar o comportamento de fótons emaranhados de forma realista. Para Steinberg, os resultados são importantes porque nos dão uma maneira de visualizar a mecânica quântica que é tão válida quanto a interpretação padrão, e talvez mais intuitiva.
"Estou menos interessado em se concentrar sobre a questão filosófica do que é" realmente "lá fora. Acho que a questão frutífera é mais pé no chão. Em vez de pensar sobre as diferentes interpretações metafísicas, eu faria a frase-lo em termos de ter imagens diferentes. diferentes imagens podem ser úteis. Eles podem ajudar a moldar melhores intuições ".
Em jogo é o que é "realmente" acontece no nível quântico. O princípio da incerteza nos diz que nunca podemos conhecer tanto a posição de uma partícula e momento com toda a certeza. E quando nós interagir com um sistema quântico, por exemplo, medindo-lo, nós perturbar o sistema. Então, se nós disparar um fóton de cada tela e quer saber onde ele vai bater, nós nunca saberemos ao certo exatamente onde ele vai bater ou o caminho que vai demorar para chegar lá.
A interpretação padrão da mecânica quântica afirma que esta incerteza significa que não há nenhuma trajetória "real" entre a fonte luminosa ea tela. O melhor que podemos fazer é calcular a "função de onda", que mostra as chances de o fóton estar em qualquer lugar, a qualquer momento, mas não vai nos dizer onde está até que fazer uma medição.
No entanto, outra interpretação, chamado de Interpretação de Bohm, diz que os fótons têm trajetórias reais que são guiados por uma " onda-piloto " que acompanha a partícula. A onda ainda é probabilística, mas a partícula tem uma trajetória real a partir de origem para o destino. Ele não se limita a "cair" em um determinado local uma vez que é medido.
Em 2011 Steinberg e seus colegas mostraram que eles poderiam seguir trajetórias de fótons sujeitando muitas partículas idênticas às medições tão fraco que as partículas foram mal perturbado, e, em seguida, em média as informações. Este método mostrou trajetórias que pareciam semelhantes aos clássicos - por exemplo, os de bolas voando pelo ar.
Mas os críticos tinha apontado um problema com este ponto de vista. A mecânica quântica também diz-nos que duas partículas podem ser enredadas, de modo que uma medição de uma partícula afeta o outro. Os críticos reclamaram que, em alguns casos, uma medição de uma partícula levaria a uma previsão incorreta da trajetória da partícula emaranhados. Eles cunhou o termo "trajetórias surreal" para descrevê-los.
No experimento mais recente, Steinberg e colegas mostraram que o surrealismo foi uma consequência da não-localidade - o fato de que as partículas foram capazes de influenciar um ao outro instantaneamente à distância. Na verdade, as previsões "incorrectos" de trajectórias por o fotão emaranhadas foram realmente uma consequência de onde em seu curso das partículas entrelaçadas foram medidos. Considerando as duas partículas entre si, as medições fazia sentido e foram consistentes com trajetórias reais.
Steinberg assinala que tanto a interpretação padrão da mecânica quântica ea interpretação De Broglie-Bohm são consistentes com evidências experimentais, e são matematicamente equivalentes. Mas é útil em algumas circunstâncias para visualizar trajetórias reais, ao invés de função de onda colapsa, diz ele.
A galáxia diário via Instituto Canadense de Pesquisa Avançada
Crédito da imagem: Com agradecimentos a astronomicamens
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