Transcription
เราเข้าใจผิดเกี่ยวกับการทดลองสองสลิตหรือไม่ การทดลองที่มีชื่อเสียงที่สุดในฟิสิกส์ควอนตัม เรามักตีความว่าเป็นหลักฐานที่แสดงว่าแสงเป็นทั้งอนุภาคและคลื่น แก่นแท้ของฟิสิกส์ควอนตัม แต่ในเอกสารฉบับใหม่ กลุ่มนักฟิสิกส์มีความเห็นไม่ตรงกัน มันสามารถอธิบายได้ด้วยอนุภาคทั้งหมด พวกเขากล่าวว่าเอกสารนี้ปรากฏใน PRL ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นวารสารชั้นนำในสาขานี้ ดังนั้นลองมาดูการทดลองสองสลิตกัน
การทดลองสองสลิตนั้น เราส่งแสงเลเซอร์ไปที่แผ่นที่มีรอยแยกขนาดเล็กสองรอย นั่นคือรอยแยกสองช่อง บนหน้าจอหลังรอยแยก เราจะเห็นรูปแบบการแทรกสอด นั่นคือบริเวณที่สว่างและมืด นี่คือปรากฏการณ์คลื่นทั่วไปที่คุณสามารถเห็นได้ในคลื่นน้ำหรือคลื่นเสียง แสงจากทั้งสองรอยแยกจะรวมกัน และเมื่อยอดคลื่นทับกับท้องคลื่น แสงจะหักล้างกัน ดังนั้นจึงเป็นจุดมืด เมื่อยอดคลื่นพบกับยอดคลื่นหรือท้องคลื่นพบกับท้องคลื่น พวกมันจะรวมกันและนั่นคือจุดสว่าง
ทำไมเราต้องใช้แสงเลเซอร์ เป็นเพราะนักฟิสิกส์ชอบเลเซอร์จริงๆหรือ พวกเขาก็ชอบ แต่จริงๆแล้วเราจำเป็นต้องใช้แสงเลเซอร์เพราะเราต้องการเฟสของแสง นั่นคือตำแหน่งที่มียอดคลื่นและท้องคลื่นให้เหมือนกันทั้งหมด มิเช่นนั้น พวกมันจะรวมกันและหักล้างกันในตำแหน่งแบบสุ่มและคุณจะไม่เห็นรูปแบบ แต่ตอนนี้เราสามารถลดความเข้มของแสงเลเซอร์จนกระทั่งมีเพียงโฟตอนควอนตัมเดี่ยวๆ เท่านั้นที่เดินทางไปยังรอยแยก และสิ่งที่แปลกประหลาดก็คือตอนนี้โฟตอนซึ่งเป็นอนุภาคสร้างรูปแบบการแทรกสอดทีละตัว สิ่งนี้ดูเหมือนจะแสดงให้เห็นว่าโฟตอนเดี่ยวก็ทำงานเหมือนคลื่นเช่นกัน มันต้องผ่านทั้งสองรอยแยกและแทรกแซงตัวเอง แสงทำงานทั้งเป็นอนุภาคและคลื่น มักเรียกว่าความสมมูล จนถึงตอนนี้ก็ดี ไม่ใช่ว่ามันสมเหตุสมผล แต่เราคุ้นเคยกับความไม่สมเหตุสมผลแล้ว
ผู้เขียนเอกสารฉบับใหม่กล่าวว่าเราเข้าใจผิดทั้งหมด แสงเป็นอนุภาคทั้งหมด เพียงแต่มีสถานะโฟตอนที่สว่างและสถานะโฟตอนที่มืด โฟตอนมืดตรวจจับไม่ได้และนั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้มีจุดสว่างและจุดมืดบางส่วนบนหน้าจอ จุดมืดคือที่ที่โฟตอนมืดไป หนึ่งในผู้เขียนบอกกับนิวไซแอนทิสต์ว่า "ตามคำอธิบายของเรา เราแค่ต้องการลักษณะอนุภาคของแสง" สิ่งใหม่เกี่ยวกับการรักษาของพวกเขาคือพวกเขาไม่ได้คำนวณเพียงแค่ความน่าจะเป็นที่โฟตอนจะมาถึงที่ใดที่หนึ่ง ในการคำนวณของพวกเขา พวกเขาได้รวมแบบจำลองง่ายๆ สำหรับเครื่องตรวจจับเช่นอะตอมที่สามารถดูดซับโฟตอนและคำนวณความน่าจะเป็นที่เครื่องตรวจจับนี้จะตรวจจับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ในการรักษาแบบปกติ เราจะไม่ทำเช่นนั้น จากนั้นพวกเขาก็แยกสถานะของควอนตาในแสงออกเป็นส่วนที่ทำให้เครื่องตรวจจับสว่างขึ้น นั่นคือโฟตอนที่สว่าง และส่วนที่ไม่ทำให้สว่างขึ้น นั่นคือโฟตอนมืด ประเด็นสำคัญคือโฟตอนมืดเหล่านี้ไม่ใช่สุญญากาศ พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของสถานะควอนตัมของแสงเลเซอร์ โดยวิธีการ วิดีโอนี้มีแบบทดสอบที่จะช่วยให้คุณตรวจสอบว่าคุณจำได้มากแค่ไหน
กล่าวได้ว่า ในขณะที่การรักษาของพวกเขาเป็นวิธีการใหม่ในการมองการทดลองสองสลิตและคณิตศาสตร์ดูดีสำหรับฉัน ฉันคิดว่าการตีความนั้นไม่สมเหตุสมผล อย่างแรก ทั้งสถานะสว่างและสถานะมืดของโฟตอนยังคงผ่านทั้งสองรอยแยก ดังนั้นฉันคิดว่ามันทำให้เข้าใจผิดที่ผู้เขียนกล่าวว่ามันเกี่ยวกับอนุภาคทั้งหมด อีกอย่างคือเช่นเดียวกับในการรักษาแบบปกติของการทดลองสองสลิต พลังงานของแสงที่ไปยังบริเวณมืดนั้นเป็นศูนย์ อีกครั้ง สิ่งนั้นสนับสนุนการตีความที่ว่าสถานะมืดเหล่านั้นไม่เหมือนอนุภาค อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้หมายความว่าความคิดนั้นไร้ประโยชน์ เพราะการรักษาด้วยสถานะโฟตอนที่สว่างและมืดนั้นแปลก แต่ก็เป็นวิธีที่ทั่วไปกว่าในการรักษาแบบปกติซึ่งเราอาศัยการแทรกสอดของคลื่น มีบางกรณีที่วิธีการแทรกสอดแบบปกติใช้ไม่ได้ผล แต่วิธีการของพวกเขาจะใช้ได้ผล และผู้เขียนได้เสนอการทดลองหลายอย่างเพื่อศึกษาเรื่องนี้ พวกเขายังกล่าวด้วยว่าการทำความเข้าใจความแตกต่างของสถานะที่สว่างและมืดสามารถปรับปรุงการจัดเก็บและการส่งข้อมูลได้ เพราะคุณไม่ต้องการทิ้งข้อมูลลงในสถานะมืดที่คุณรับไม่ได้
พูดตามตรง เมื่อฉันอ่านหัวข้อข่าว ฉันคิดว่านี่คือ แต่หลังจากอ่านเอกสารแล้ว ฉันคิดว่ามันเป็นเรื่องของกรอบการทำงาน นี่เป็นวิธีใหม่ที่น่าสนใจอย่างแท้จริงในการคิดเกี่ยวกับการทดลองเก่า แต่ฉันไม่คิดว่าการพูดถึงสถานะมืดของแสงจะทำให้ฟิสิกส์ควอนตัมสับสนน้อยลง ดังนั้นพวกเขาจึงบอกคุณว่าไม่มีใครเข้าใจฟิสิกส์ควอนตัม ฉันคิดว่านั่นผิด มันเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ คุณสามารถลองด้วยตัวเองได้ด้วยหลักสูตรควอนตัมของฉันบน Brilliant หลักสูตรของฉันจะช่วยให้คุณเข้าใจว่าฟังก์ชันคลื่นคืออะไร และความแตกต่างระหว่างซูเปอร์โพซิชั่นและการพันกันคืออะไร นอกจากนี้ยังครอบคลุมการแทรกสอด หลักความไม่แน่นอน และทฤษฎีบทของเบลล์ และหลังจากนั้น คุณอาจจะเรียนต่อด้วยหลักสูตรเกี่ยวกับการคำนวณควอนตัมหรือสมการเชิงอนุพันธ์ หลักสูตรทั้งหมดบน Brilliant มีภาพที่แสดงผลแบบโต้ตอบและมีคำถามติดตามผล สิ่งที่คุณเห็นที่นี่มาจากหลักสูตรคณิตศาสตร์ที่ได้รับการอัปเดตใหม่ของพวกเขา ไม่ว่าหัวข้อจะดูนามธรรมเพียงใด หลักสูตรของ Brilliance ก็มีภาพที่ใช้งานง่ายที่เข้าใจได้ง่ายจริงๆ และ Brilliant ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ มากมายในด้านวิทยาศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ และคณิตศาสตร์ ตั้งแต่การคิดเชิงวิทยาศาสตร์ทั่วไปไปจนถึงหลักสูตรเฉพาะทาง ตามที่ฉันสนใจ และพวกเขากำลังเพิ่มหลักสูตรใหม่ทุกเดือน ฟังดูดี ฉันหวังว่าจะเป็นเช่นนั้น คุณสามารถลอง Brilliant ได้ฟรีหากคุณใช้ลิงก์ของฉัน brilliant.org/sabina หรือสแกนโค้ด QR ด้วยวิธีนั้น คุณจะได้ลองทุกอย่างที่ Brilliant มีให้สำหรับระยะเวลา 30 วันเต็ม และคุณจะได้รับส่วนลด 20% สำหรับการสมัครสมาชิกแบบพรีเมียมรายปี ดังนั้น ลองดูสิ ฉันแน่ใจว่าคุณจะไม่เสียใจ ขอบคุณที่รับชม แล้วเจอกันพรุ่งนี้