Естественные науки
Квантовая механика: и снова про опыт на двух щелях
В опыте на двух щелях квантовая частица попадает в определенные точки экрана с определенной вероятностью. Если пустить в сторону экрана множество частиц, то получится интерференционная картина. Но каждое попадание частицы в определенную точку - это ведь реализация определенной вероятности. А значит, может быть эксперимент, при котором большое количество частиц попадет в определенную, маловероятную область экрана и не попадет в остальные: тогда и интерференционной картины не будет. Я понимаю, что это крайне и крайне маловероятно, но принципиально такое возможно? Если нет, почему?
Конечно может. Только вероятность такого исхода не просто очень мала... она настолько мала, что даже каменная статуя, внезапно начавшая танцевать, является более вероятным событием :))
Не забывайте, что для того, чтобы посчитать вероятность некого исхода, нужно перемножить все вероятности, из которого он состоит. допустим мы взяли за источник света самую обычную лампочку на 100 ватт и допустим весь её свет направили через щели, и теперь хотим словить такой случай, когда все фотоны попадут в область гуда они должны попадать лишь в 10% случаев.
Если эксперимент будет длиться всего секунду, то лампочка испустит порядка 10^20 степени фотонов, а значит вероятность ожидаемого нами исхода равна 1 / 10^(10^20). Ну как я говорил, легче дождаться чего-то типа танцующей каменной статуи (которая танцует потому, что импульсы всех её атомов "волшебным" образом совпадают и тем самым её части приводятся в движение) :)))
Вы просто представьте себе число, в котором 10^20 нулей :)
Не забывайте, что для того, чтобы посчитать вероятность некого исхода, нужно перемножить все вероятности, из которого он состоит. допустим мы взяли за источник света самую обычную лампочку на 100 ватт и допустим весь её свет направили через щели, и теперь хотим словить такой случай, когда все фотоны попадут в область гуда они должны попадать лишь в 10% случаев.
Если эксперимент будет длиться всего секунду, то лампочка испустит порядка 10^20 степени фотонов, а значит вероятность ожидаемого нами исхода равна 1 / 10^(10^20). Ну как я говорил, легче дождаться чего-то типа танцующей каменной статуи (которая танцует потому, что импульсы всех её атомов "волшебным" образом совпадают и тем самым её части приводятся в движение) :)))
Вы просто представьте себе число, в котором 10^20 нулей :)
Ваш вопрос несколько тавтологичен.
Ведь если P(N) (вероятность распределения в виде интерференционной картинки N квантовых частиц) стремится к единице по мере увеличения N (как вы сами сказали: "если пустить в сторону экрана множество частиц, то получится интерференционная картина"),
то 1 - P(N), соответственно, будет стремиться к нулю по мере увеличения N.
Вот почему "неинтерференционный" вид распределения при большом количестве квантовых частиц - крайне маловероятен ))) именно потому, что обратное - по вашим же словам - весьма достоверно.
Ведь если P(N) (вероятность распределения в виде интерференционной картинки N квантовых частиц) стремится к единице по мере увеличения N (как вы сами сказали: "если пустить в сторону экрана множество частиц, то получится интерференционная картина"),
то 1 - P(N), соответственно, будет стремиться к нулю по мере увеличения N.
Вот почему "неинтерференционный" вид распределения при большом количестве квантовых частиц - крайне маловероятен ))) именно потому, что обратное - по вашим же словам - весьма достоверно.
Леонид Поляков
Крайне маловероятен, но вероятность не ноль.
Леонид Поляков
Можно посмотреть на это по другому. Направляя в сторону экрана 100 частиц, мы получим (в среднем) 99 попвданий в зоны большей вероятности, и только одно в запрещенную зону. Если направим 1.000.000 частиц, тогда в запрещённой зоне окажется 10.000 частиц, то есть будет расти и количество попавших в запрещенную зону частиц. И так далее.
В данном эксперименте обстреливают экран одиночными частицами, даже можно обстреливать какими-нибудь одиночными молекулами и каждая такая одиночная частица, пролетая через узкую щель, всегда отклоняется, в результате чего попадает в разные места экрана, но плотность попадания после множества выстрелов, образует неравномерности, которые из опыта в опыт всегда почти одинаковые, поэтому повторный эксперимент всегда создаёт ту же картину вероятностного распределения попаданий.
В принципе, можно даже кирпичами обстреливать мишени, только вероятностная картина распределения их попаданий будет настолько мала, что её не удастся заметить.
В принципе, можно даже кирпичами обстреливать мишени, только вероятностная картина распределения их попаданий будет настолько мала, что её не удастся заметить.
В том то и фокус, что да это реализация определенной вероятности, но мы не знаем как поведёт себя конкретная частица. Мы можем только прогнозировать распределение поведения среди множества частиц. Если большее количество частиц попадает в определённую область, то эта область уже точно не маловероятная. Это уже другое распределение, другая волновая функция. Либо выборка кривая и неполная, но тогда и эксперимент не эксперимент.
Зщлллллл Щл
Вопрос ведь вполне конкретный. Пусть наш экран состоит из трех точек: А, В и С. Точка В посередине и вероятность попадания частицы в эту точку равна 80 процентам. Вероятность же попадания в точки А и С по 10 процентов. Пустим 100 частиц: в среднем распределение у нас будет 80 частиц в точке В и по 10 частиц в точках А и С. Но это только в среднем! Ничего не мешает, например, 50 первым частицам попадать в точку А или С, или же 90 частицам попадать в точку С! Да, это крайне маловероятно, но принципиально это ведь возможно, речь то о вероятностях! Если невозможно, что этому мешает?
Похожие вопросы
- Квантовая механика: правильно ли я ее понимаю?
- квантовая механика (см. вопросы в комментах)
- Зачем нужна логика, если есть такая наука, как квантовая механика ? (см. дальше)
- Требуют ли законы квантовой механики статистически равномерного исхода ансамбля измерений?
- что означают мнимые величины в квантовой механике?
- Квантовая физика. Опыт с двумя щелями, через который пропускают электрон. А если щелей больше, что на экране?
- Зачем природе Квантовая Механика? Разве она так уж необходима была для Создателя?
- Квантовая механика: что на самом деле реально?
- Чтобы не верить в квантовую механику достаточно знать ее первые постулаты?
- Квантовая механика. С чего начать?