La quantification spatiale

1.4 La quantification spatiale

1.4.1 Contexte et interprétation actuelle

Apparemment, avec l'agrément de l'idée que le spin est une propriété quantique, et en utilisant un nouveau formalisme mathématique ( les opérateurs ) , mécanique quantique résolu l'interprétation de Stern Gerlach expérience . Mais , la singularité de la situation apparaître lors de l'utilisation du même faisceau d'argent , l'aimant est entraîné en rotation avec un certain angle. Les résultats sont les mêmes indifférent de l'angle de rotation de l'aimant. C'est un très compliquer et sans le vouloir situation interprétation quantique . Bien sûr, il n'ya rien de spécial à propos de la direction z , c'est à dire qu'il n'y a rien de distinguer la direction z dans toute autre direction dans l'espace. Et cette situation n'est que le début ....
Supposons que nous mettons un second Stern Gerlach (SG) et l' instrument passe fascicule identique d'un instrument à la seconde et nous faisons une série de mesures comme indiquer dans la figure 1.7.

Figure 1.7 SG mesures successives

Dans la figure 1.7, en signe plus ou moins nous indiquer l'orientation de fascicule à s'échapper de l'appareil SG, par rapport au champ magnétique externe.
Dans le premier cas , lorsque les deux champs magnétiques sont pareillement orienté après l'axe z , avec pôles nord et sud parallèles , et nous éliminons ainsi appelé magnétique vers le bas fascicule , nous observons que le fascicule jusqu'à magnétique restent inchangées lorsque traverse second instrument. Ainsi, les atomes magnétiques -up sont toujours magnétique après une deuxième mesure
Supposons que nouveau une seconde configuration de champ magnétique est positionné que seule une telle spin-up atomes entrent dans celle-ci ( cas n ° 2 sur la photo) , mais la seconde configuration et le détecteur sont une rotation de 90 degrés de sorte que le manque d'homogénéité est sur l'axe x . Après la première instrument nous obtenons une scission de la direction z et nous éliminons un fascicule (aimants vers le bas) . Si seulement le spin up fascicule entrer dans le deuxième axe x SG orienté , on obtient à nouveau une séparation en 2 fascicules . Les mêmes choses sont arrivées si nous orientons de seconde SG après la direction y .

Voyons un peu compliquer les situations. Avec le premier SG dans la direction z , on obtient une première scission et nous bloquons ralentit fascicule . Dans la deuxième orientation SG est après l'axe des x et l'on obtient à nouveau une scission du fascicule . Nous bloquons à nouveau spin down composant et nous passons le spin up fascicule nouveau à travers un SG orienté sur l'axe z. Et surprise ... le fascicule est à nouveau se divise en deux composantes ( cas n ° 3 sur la photo) .
Être incapable d'expliquer la succession d'expériences SG , mécanique quantique définir de nouveaux concepts ( enchevêtrement et corrélation) et nouvelle interprétation philosophique.
Après la mécanique quantique , lorsque les deux filtres ont la même orientation , la corrélation est nulle. Lorsque les deux filtres ont des orientations opposées , la corrélation est de 100 %. Lorsque les deux filtres ont des orientations perpendiculaires, la corrélation est de 50% . Il s'avère que la corrélation se passe bien à partir de zéro à 100% que l' orientation relative va de 0 ° à 180 ° .
Dans le même temps, un nouveau théorème (théorème de Bell) a été élaboré afin d'avoir un support théorique pour cet enchevêtrement . Nous ne discuterons pas ici ces théorème qui est censé être un scientifique après le théorème le plus important de la science ( pas de physique !) , Parce que ce théorème n'existe pas, et se fonde sur une interprétation erronée des expériences SG .
L'interprétation quantique de la succession d'expériences SG commence formulaire idée que , la mesure d'une observable physique peut faire une observable différent précédemment mesurée probabiliste à nouveau. " Ainsi, une des mesures modifier la variable d' déterministe à probabiliste , et une interprétation tout à fait de phénomène physique est faite , en fait sur ​​cette base. Bien sûr, nous pouvons nous demander si les mesures rhétorique modifier la variable (et l'univers) , qu'est-ce que des moyens de mesure ?

1.4.2 interprétation classique proposé

Les explications quantiques ne sont pas viables , car comme nous l'avons vu dans le cas d' une succession de deux dispositifs SG alignés après même axe, la seconde mesure ne fait pas probabiliste du résultat, et à partir d'un aimant jusqu'à atome , nous obtenons finalement d'aimant . Si nous mettons un troisième dispositif SG et nous mesurons encore le fascicule jusqu'à nous verrons que de nouveau la mesure n'est pas probabiliste , mais contraire, déterministe.

Il a été montré à la classique mesure Gerlach Stern que le champ magnétique inhomogène diviser le fascicule d'atomes ou de particules en deux faisceaux en fonction de l'orientation du moment magnétique atomique par rapport à la direction du champ externe.
En outre, il a été présenté que le moment magnétique atomique (ou Electrones des moments magnétiques si électrons libres sont utilisés ) exécute une précession en plan x-y , et z accélération après axes lorsque la direction de l'hétérogénéité vers z axes direction. Dans ce mouvement de précession il ya une probabilité égale ce moment atomique sont orientés vers la direction positive de direction x ou x négatif, et même après l'axe y. Parlant statistique il ya une probabilité égale que un moment atomique est orientée vers la direction x positive ou direction x négative. En outre en raison du mouvement de précession continu il existe un équilibre entre le nombre de moment magnétique orienté dans la direction des x et le nombre de moment magnétique orienté dans la direction x négative .
Ayant cette image de comportement de spin dans un champ magnétique , nous pouvons expliquer clairement ce qui s'est passé lorsque nous changeons la direction du champ magnétique inhomogène externe.
Grâce instant jusqu'à nous comprenons moments atomiques qui sont en place orienté, avec un certain angle lié à la direction du champ magnétique homogène et par conséquent sommes déviés vers le haut sur l'écran. Par moment, le bas , la situation est inverse.

Supposons que nous bloquons à partir d'une première expérience de la fascicule vers le bas , et nous introduisons le fascicule dans un dispositif SG secondaire orienté après l'axe z ( 2 instruments SG successives avec identique set-up ) . Après évasion de la première champ magnétique inhomogène , lorsque entrer dans le champ inhomogène secondaire dans le même sens , les moments magnétiques poursuivre leur précession autour de l'axe z et nous ne disposons pas d'une scission au sein du second dispositif SG . L'accélération du fascicule est fait à nouveau dans la direction vers le haut en raison de l'appareil SG secondaire .
Nous répétons l'expérience, mais nous changeons la direction de l'aimant dans la seconde SG dans la direction x . Dès le premier instrument nous bloquons le bas fascicule et seulement jusqu'à fascicule est introduit dans le second dispositif SG . Dans le premier dispositif SG , les moments magnétiques atomiques exécutent une précession dans le plan xy , autour de la direction Z ( le trait épais dans le tableau ) , donc à l'entrée dans la deuxième SG il ya une probabilité égale d'avoir une orientation des moments magnétiques vers sens positif ou négatif de l'axe x ( figure 1.8). Lorsque nous changeons l' inhomogénéité de champ magnétique ( second dispositif SG) dans la direction x , tous les moments magnétiques changera commencer à précession autour de la direction x ou dans un plan zy . La probabilité de l'existence de moments magnétiques orientés vers la direction des x positif ou négatif est égal .
En raison de l'accélération dans les moments magnétiques orientés vers la direction X direction des x positifs sont accélérés et moments magnétiques orientés dans la direction des x négatifs sont considérés enfoncé et déplacez vers le bas sur la plaque photographique . Il est très clair pourquoi d'un fascicule vous orienté dans la direction z , nous avons obtenu en sens inverse deux fascicule de haut en bas orienté .
La même chose est arrivé si nous changeons la deuxième orientation SG vers la direction y; une scission du spin up fascicule est obtenue en raison de la précession des moment magnétique autour de l'axe y.

Fig .1.8 changement de direction précession lorsque la direction de magnétique déposée est changée dans le dispositif SG successives

Nous allons analyser la dernière expérience présentée dans la fig. 1.7 Dans le premier SG un fascicule est divisé en spin up et spin down . Le spin down est bloqué , et de spin up est à nouveau crachera en vrille vers le bas spin up grâce à un second SG orienté dans la direction x . Encore une fois spin up est sélectionné et mis en place dans un troisième SG orienté dans la direction z et , incroyable .. le fascicule est divisé à nouveau.
Après la première instrument SG le fascicule jusqu'à exécutera une précession dans le sens positif z, dans le plan xy. En raison de cela, nous avons une division secondaire dans la direction x dans la seconde SG . Au sortir de la seconde SG, et quand nous bloquons le fascicule vers le bas , le fascicule de spin up est dirigé vers x positifs , et exécute une précession dans le plan zy ( probabilité égale pour un moment magnétique d'être orienté vers z positif ou négatif) . Par conséquent, dans le troisième SG le fascicule sera à nouveau séparé en deux fascicules , car à l'entrée dans le troisième SG il ya une probabilité égale de moments magnétiques doit être adressée à la direction z positive ou négative. Bien sûr, dans ces conditions on me demande ce que ça représente la quantification dans une direction spécifique si , en réalité, nous n'avons pas ce fait? Physique classique peuvent résoudre cette apparente , paradoxe » de , mécanique quantique " très simple.