Drôle de physique: Le Mess quantique: dualité onde-particule

Il est bien établi que les particules élémentaires peuvent se comporter dans des expériences comme des vagues, et les vagues se comportent comme des particules. C’est ce qu’on appelle «dualité onde-particule» ou simplement «dualité». Cette dualité n’est pas mise en doute, mais il est un de ces aspects de la quantique qui est déroutant. Donc, pour explorer un peu à ce sujet, je me suis intéressé au comportement des ondes ou non généralisée, ou le comportement des particules généralisé, semble être prédominante. Si les vagues (ou particules) pourraient représenter 90% c’est tout un autre paire de manches que si c’est un 50-50.

Donc, nous allons représenter les particules en mouvement (particules immobiles sont plutôt ennuyeux) par des balles de mitrailleuse. Je suis sûr que nous convenons tous balles sont des particules. Laissez les vagues être présentées par des vagues d’eau ou des ondes sonores – encore une fois, je suis sûr que nous pouvons accepter ces vagues sont vraies ou présentent un comportement d’onde réelle. Maintenant, peut-on ou l’autre (peut-être deux) tenir compte de ces bits particuliers de la physique.

Réflexion – Eh bien, les vagues peuvent se réfléchir sur les surfaces; peut donc balles. Aucune aide.

Réfraction – Réfraction représente un changement dans la vitesse et la direction lors du passage d’un médium à l’autre. Les deux particules (balles) et des vagues (l’eau ou son) réfractent. Balles dans l’air vers l’eau va modifier la direction et de ralentir lorsque vous frappez l’eau. Une vague d’eau va changer la vitesse et la direction si les conditions de fond le changement – disons deviennent moins profondes et plus sur un côté de la vague que l’autre. Aucune aide.

Densité – Particules ralentir comme la densité du milieu augmente. Bullets aller plus loin et plus vite dans le vide que dans l’air; plus vite dans l’air que dans un liquide, et ils n’ont pas vraiment de voyage pas très bien à travers les solides. Solides vraiment une crampe leur style. Vagues, tel que représenté par le son, ne voyagent pas du tout dans le vide; lentement dans l’air; plus vite dans un liquide; encore plus vite dans un solide. Alors qu’est-ce que les particules élémentaires faire des expériences? Ils ont tendance à présenter un comportement de particules pures. Stuff tend à entraver leurs progrès. Si les photons ont été vagues, ils ne pouvaient pas (apparemment) de voyage dans le vide. C’est un vote pour les particules.

Transfert d’énergie – les vagues d’eau peut transmettre de l’énergie; ondes sonores Ditto – tonnerre peut trembler les vitres. Si vous êtes touché par une balle, des particules bien trop peut transporter et transférer l’énergie. Aucune aide.

Collisions – Incendie deux flux balles de mitrailleuse à angle droit les uns aux autres, ou la tête pendant que la matière. Pendant que vous aurez beaucoup de manque, vous êtes lié pour obtenir des impacts et la dispersion excessive. Deux vagues se croisent à angle droit, ou le sens de face, en fin de compte passer directement à travers l’autre. Les photons (rayons lumineux) passent par un autre, mais des électrons ou des protons ou des neutrons entrent en collision (dans les accélérateurs de particules). C’est un tirage.

Obstacles – les vagues d’eau aura tendance à faire le tour de petits obstacles, comme des pierres ou des bateaux qu’ils rencontrent, mais pas de gros obstacles, comme un trait de côte. Les ondes sonores pourraient trouver un gros obstacle trop grand pour faire le tour et de rebondir sur la place. Mais les ondes sonores vont autour d’une chaise au milieu de votre salon où vos haut-parleurs sont. En se cachant derrière la chaise n’éliminera pas le son. Mais cacher derrière un rocher ou d’un bateau ou une chaise mais quand les méchants apparaissent tirant des coups de balles pourrait bien vous protéger. Remplacez les balles avec un faisceau lumineux (photons lumineux). Eh bien, vous êtes protégé. Light ne pas aller dans les coins. Remplacez les balles avec des photons d’énergie radio. Eh bien, vous n’êtes pas protégés. Cela suggère que les vagues et la taille des obstacles sont à la fois pertinents. Mais les électrons, neutrons ou de protons – bien une roche ou une chaise devrait vous protéger. Il semble être un tirage au sort à nouveau.

Voies d’évacuation – Une vague (eau ou sonores) peut passer par une porte ouverte ou par deux (ou plus) d’ouvrir des portes côte-à-côte dans le même temps (et provoquer des interférences constructives et destructives de l’autre côté). Une balle peut passer par une porte ou une autre porte (s’il ya deux side-by-side), mais pas à travers les deux en même temps. C’est un / une ou proposition. Même tir beaucoup de balles fournira une / deux ou d’une situation individuelle pour chaque puce. Il n’y aura pas figure d’interférence de l’autre côté. Alors qu’est-ce vrai micro particules faire? Eh bien, tous les deux. Un porte (ou fente), il est temps de balles. Deux portes ou des fentes, son temps d’onde parce que vous obtenez des modèles d’interférence. Donc, globalement, c’est un vote pour une onde, car une vague ne sera pas prévu de produire une figure d’interférence en passant par une seule porte. Mais c’est là que Mère Nature (maman) s’éteint à la fin profonde, parce que si vous tirez de votre micro-particules à un taux très à l’emplacement des deux portes, vous vous attendez à ce que chaque particule sera confronté à une ou bien / ou le choix, et donc pas de motif d’interférence devraient former. Maman dit autrement, et les règles de la mère, OK?

Donc, pour tout ce méditant, je me retrouve avec un vote pour les particules; une voix pour les ondes. Il vient apparemment réaffirme que la dualité onde-particule est réel, et là pour rester.

Science bibliothécaire à la retraite.