Raum Quantisierung und Verheddern

1.4 Raum Quantisierung und Verheddern

1.4.1 Hintergrund und eigentliche Interpretation

Offenbar mit der Akkreditierung der Idee, dass ein Quanten- Spin- Eigenschaft ist , und mit einem neuen mathematischen Formalismus ( Betreiber) , gelöst quantenmechanische die Interpretation der Stern-Gerlach- Experiment . Aber die Kuriosität der Situation, wenn mit der gleichen silbernen Balken erscheinen , ist der Magnet gedreht mit einem bestimmten Winkel . Die Ergebnisse sind die gleichen indifferent des Winkels der Drehung Magnet . Dies ist ein recht komplizierter und ohne Sinn Situation für Quanten- Interpretation. Natürlich gibt es nichts besonderes an der z-Richtung , dh es gibt nichts, um die z-Richtung von jedem anderen unterscheiden Richtung im Raum. Und diese Situation ist erst der Anfang ....
Angenommen, wir haben eine zweite identische Stern Gerlach (SG) Instrument und die Faszikel Pass von einem Instrument zum zweiten ein und wir machen eine Reihe von Messungen , wie in Abb. 1.7 zeigen .

Abbildung 1.7 Sukzessive SG Messungen

In Abbildung 1.7, durch Plus-oder Minuszeichen wir zeigen die Orientierung der Faszikel bei Flucht aus SG -Gerät , relativ zum äußeren Magnetfeld.
Im ersten Fall , wenn beide magnetische Felder ähnlich orientiert sind nach z-Achse , mit Nord-und Südpol Parallelen , und wir beseitigen sogenannten magnetischen unten Faszikel , beobachten wir , dass die magnetische bis Faszikel unverändert bleiben, wenn durchläuft zweites Instrument . So werden die magnetischen -up -Atomen noch magnetisch nach einer zweiten Messung
Nehmen wir an, wieder ein zweites Magnetfeld- Setup ist so, dass nur Spin -up -Atome in ihr (Fall 2 im Bild) geben positioniert , aber die zweite Einrichtung und Detektor sind um 90 Grad gedreht , so dass die Inhomogenität ist auf der x-Achse. Nach dem ersten Gerät erhalten wir eine Split auf der z-Richtung und wir beseitigen ein Faszikel ( Magneten nach unten). Wenn nur die Spin- up Faszikel in der zweiten SG x-Achse orientiert eingeben , so erhalten wir wieder eine Trennung in 2 Faszikel . Die gleichen Dinge sind passiert , wenn wir de zweiten SG nach y-Richtung zu orientieren.

Lassen Sie uns ein wenig erschweren die Situation . Mit der ersten SG in der z-Richtung erhalten wir einen ersten geteilten und wir blockieren Spin Down Faszikel . In der zweiten SG Ausrichtung ist nach x-Achse und wir erhalten wieder eine Spaltung der Faszikel . Wir blockieren wieder Spin-down -Komponente , und wir passieren die Spin- up Faszikel erneut durch ein SG orientiert sich an der z-Achse . Und Überraschung ... die Faszikel ist wiederum teilt sich in zwei Komponenten (Fall 3 in der Abbildung).
Sein unfähig, Folge von SG Experimente erklären , definieren quantenmechanischen neue Konzepte ( Verschränkung und Korrelation) und neue philosophische Interpretation.
Nach quantenmechanischen wenn die beiden Filter die gleiche Ausrichtung haben , ist die Korrelation Null . Wenn die beiden Filter entgegengesetzten Ausrichtungen haben , ist die Korrelation 100% . Wenn die beiden Filter senkrechten Ausrichtungen haben , ist die Korrelation 50%. Es stellt sich heraus , dass die Korrelation glatt geht von Null auf 100%, wie die relative Orientierung geht von 0 ° bis 180 ° .
In der gleichen Zeit ein neuer Satz ( Bell- Theorem) formuliert wurde , um eine theoretische Grundlage dieser Verschränkung aufweisen. Wir werden hier nicht diskutieren diese Theorem , die angeblich nach einiger Wissenschaftler der wichtigste Satz aus der Wissenschaft (nicht aus der Physik ! ) Sein , weil diese Satz nicht vorhanden ist , und basiert auf einer falschen Interpretation der SG Experimenten.
Die Quanten- Interpretation der Nachfolge von SG Experimente startet Form Idee , dass die Messung von einem physischen beobachtbaren kann eine zuvor gemessen verschiedenen beobachtbaren probabilistischen again " . So ein Messungen ändern Sie die Variable aus deterministischen zu probabilistischen und eine völlig Interpretation der physikalischen Phänomen wird , tatsächlich auf dieser Grundlage . Natürlich können wir rhetorisch fragen, ob die Messungen der Variablen ( und das Universum ) zu ändern, was bedeutet Messmittel ?

1.4.2 Vorgeschlagene klassische Interpretation

Die Quanten Erklärungen tragbar sind , weil, wie man im Falle einer Abfolge von zwei SG Geräte nach derselben Achse ausgerichtet gesehen, die zweite Messung die keinen probabilistischen das Ergebnis , und ausgehend von einem Magneten up -Atom erhält man schließlich Magneten auf. Wenn wir einen dritten SG -Gerät setzen und wir wieder messen die Faszikel bis wir sehen, dass wieder die Messung nicht probabilistisch , sondern vielmehr deterministisch.

Es wurde bei klassischen Stern-Gerlach -Messung gezeigt, dass inhomogenen Magnetfeld die Faszikel von Atomen oder Teilchen aufgeteilt in zwei Strahlen nach Ausrichtung der atomaren magnetischen Moment relativ zur Richtung des äußeren Feldes .
Auch er vorgelegt , daß das atomare magnetische Moment ( oder electrones magnetischen Momente , wenn freie Elektronen verwendet werden) eine Präzession führt in x -y-Ebene und der Beschleunigung nach z-Achsen -Richtung , wenn der Inhomogenität in Richtung Z-Achse Richtung . Bei dieser Bewegung der Präzession es eine gleiche Wahrscheinlichkeit Atom Moment hin orientiert positive x-Richtung oder negative x-Richtung , und in ähnlicher Weise nach der y-Achse sind . Statistische Raum gibt es eine gleiche Wahrscheinlichkeit, dass ein Atom Moment hin orientiert positive x-Richtung oder negative x-Richtung ist . Auch aufgrund der kontinuierlichen Präzessionsbewegung Gleichgewicht herrscht zwischen der Anzahl der magnetischen Moments orientiert positive x-Richtung und die Anzahl der magnetischen Moments orientiert x negativer Richtung.
Mit diesem Bild von Spin Verhalten in Magnetfeld können wir deutlich erklären, was passiert , wenn wir die Richtung der externen inhomogenen Magnetfeld ändern.
Durch Moment bis wir atomaren Momente, die sich ausgerichtet sind zu verstehen , mit einem bestimmten Winkel in Bezug auf die Richtung der inhomogenen Magnetfeld und somit nach oben auf dem Bildschirm abweicht. Für Moment nach unten ist die Situation umgekehrt.

Nehmen wir an, die wir von einem ersten Experiment die unten Faszikel blockieren , und wir stellen die bis Faszikel in einem sekundären SG Gerät orientiert nach z-Achse (2 aufeinanderfolgenden SG Instrumente mit identisch Set-up ) . Nach Flucht aus dem ersten inhomogenen Magnetfeld , wenn in der zweiten inhomogenen Feld in die gleiche Richtung , auch weiterhin die magnetischen Momente ihrer Präzession um die z -Achse , und wir haben noch eine Spaltung in der zweiten SG -Gerät. Die Beschleunigung der fascicle wieder in Aufwärtsrichtung durch den sekundären SG Gerät hergestellt .
Wir wiederholen das Experiment , aber wir ändern die Richtung der Magnet in der zweiten SG in der x-Richtung . Vom ersten Instrument, das wir blockieren den unten Faszikel und nur bis Faszikel in der zweiten SG -Gerät eingeführt. In der ersten SG Gerät führen die atomaren magnetischen Momente eine Präzession in der xy-Ebene um die z -Richtung ( die dicke Linie in der Abbildung) , so am Eingang in den zweiten SG gibt es eine gleiche Wahrscheinlichkeit zu einer Orientierung der magnetischen Momente in Richtung haben positive oder negative Richtung der x-Achse ( Abb. 1.8) . Wenn wir das Magnetfeld Inhomogenität ( SG zweite Vorrichtung ) zu ändern in x-Richtung werden alle magnetischen Momente zu ändern beginnen, eine Präzession um die x -Richtung oder in einer ZY-Ebene . Die Wahrscheinlichkeit der Existenz von magnetischen Momenten hin orientiert positive oder negative x-Richtung gleich ist.
Durch die Beschleunigung in x-Richtung orientierten magnetischen Momente in Richtung positiver x -Richtung und beschleunigt magnetischen Momente ausgerichtet in negativer x-Richtung betrachtet werden gedrückt und bewegen Sie sich auf der photographischen Platte . Es ist sehr klar, warum von einem Faszikel up orientiert in z-Richtung wir in die andere Richtung erhalten zwei Faszikel oben und nach unten orientiert .
Das gleiche wird geschehen, wenn wir den zweiten SG Ausrichtung auf y-Richtung zu ändern; eine Spaltung von Spin up Faszikel wird aufgrund der Präzession der magnetischen Moment um Y-Achse erhalten.

Abb. .1.8 Veränderung Präzession Richtung, wenn die Richtung des Magnetfelds in aufeinanderfolgenden SG Gerät geändert wird

Wir analysieren die letzte Experiment in der Abb. dargestellt. 1.7 In der ersten SG ein Faszikel wird in Spin-up -und Spin-down aufgeteilt . Die Spin-Down wird blockiert, und Spin-up wieder in einem Spin-Down Hochdrehen wegen eines zweiten SG orientiert in x-Richtung aufgespießt . Wieder spin up ausgewählt und in einem dritten SG orientiert in z-Richtung und , erstaunlich eingeführt .. die Faszikel wird wieder aufgeteilt.
Nach dem ersten Instrument der SG bis Faszikel eine Präzession in positive z-Richtung auszuführen , in xy-Ebene. Aufgrund dessen haben wir eine sekundäre Spaltung in x-Richtung in der zweiten SG . An Flucht aus dem zweiten SG , und wenn wir blockieren den unten Faszikel wird der Spin up Faszikel positive x gerichtet und führt eine Präzession in zy-Ebene ( gleiche Wahrscheinlichkeit für ein magnetisches Moment zu orientieren in Richtung positiver oder negativer z ) . Folglich im dritten SG die fascicle wieder in zwei Büscheln zu trennen , weil am Eingang des dritten SG gibt es eine gleiche Wahrscheinlichkeit für magnetische Momente auf positive oder negative z-Richtung gerichtet werden. Natürlich in diesen Zustand jemand fragt, was bedeutet es Quantisierung repräsentieren in eine bestimmte Richtung , wenn wir in Wirklichkeit nicht über diese Tatsache ? Die klassische Physik lösen können diesen scheinbaren , Paradox " von , , quantum mechanic " sehr einfach.