עוד שאלות קוונטים

[Rus Almighty]

בקשר לפוטונים אני עדיין טוען שזה חסר משמעות

להסתכל במערכת שלהם, למרחב ולזמן אין משמעות פיסיקלית ולכן אתה לא יכול להגיד שהם מרגישים אחד את השני(ובאופן כללי פוטון עושה התאבכות עם עצמו ולא עם פוטונים אחרים). יש שתי גישות שמנסות להסביר תופעות והם הגישה הלוקלית והגישה הלא לוקלית. לדעתי הגישה האי לוקליות של מכניקת הקוונטים יותר הגיונית. לדוגמא בניסוי של שתי סדקים כאשר חלקיק עובר דרך סדק אחד איך הוא יודע להמשיך למסך ולבנות התאבכות של הסדק השני בלי שהוא עבר בו? הגישה הלא לוקלית טוענת שהוא פשוט מרגיש/יודע שהחריץ השני קיים בלי לעבור בו. ראה דוגמא יותר מפורסמת והיא אפק אהרונוב-בוהם. אתה שם שדה מגנטי בין שתי חריצים ומקיף אותו בחומה אשר מבודדת כל השפעה כל פי חוץ. כאשר אתה תפגיז את החריצים באלקטרון/אלקטרונים אתה תגלה שתבנית ההתאבכות מוסטת עקב השדה המגנטי כאשר האלקטרון לא עובר דרך השדה כלל(וניתן להסביר זאת כאפקט לא לוקלי).

 

[Rus Almighty]

תוספת

 

[Tal Miller]

האפקט אהרונוב-בוהם מרתק!

תודה על ההסבר הנרחב, יש דברים שיותר קל להבין עם דוגמאות.

 

[AnarchistPhilosopher]

שאלה בנוגע לאפקט אהרונוב בוהם...

מה ההבדל בין מידת הסטיה של התבנית עם שדה מגנטי לא חסום לבין שדה מגנטי חסום? כלומר מן הסתם עשו את הניסוי עם ובלי חומה. אי אפשר לשער שאיכשהו השדה "זולג" החוצה מהחומה? אפשר גם לחשוב שאין באמת משהו שיכול לחסום שדה כלשהו.

 

[Rus Almighty]

החומה חוסמת כניסת אלקטרון לשדה

הרעיון שהאלקטרון לא צריך לעבור דרך השדה כדי לדעת על קיומו. אפילו עם טיפה מהשדה יזלוג זה עדיין לא ישנה את התמונה שאלקטרון יודע מה נמצא מאחורי המחסום.

 

[AnarchistPhilosopher]

לא ברור לי משהו...

אם ניקח שדה מגנטי שהוא מאוד מרוחק מהאלקטרון אפשר גם אז להגיד שהאלקטרון יודע על קיומו של השדה, למרות שלא יהיה שינוי בתבנית ההתאבכות. שאלתי עוד שאלה, מה ההבדל בין התמונה שמתקבלת עם החומה לתמונה המתקבלת ללא החומה? האם ללא החומה השדה המגנטי פשוט מסיט את האלקטרונים כך שאף אחד מהם לא מגיע למסך?

 

[Rus Almighty]

אתה מפספס את הנקודה

יותר נכון להסתכל מה קורה עם חומה ללא השדה כנגד חומה עם שדה(כדי שיהיה מבנה גאומטרי זהה). מה שקורה קיום השדה בתוך החומה מוסיף פאזה נוספת לאלקטרון וגורם להסטה של תבנית התאבכות(בלי שאלקטרון באמת נכנס לתוך החומה). זהו אפקט קוונטי ולא קלאסי של הסטת אלקטרונים בשדה מגנטי.

 

[דניאל החכם]

מבחינת המשואות הוקטור פוטנציל משפיע על החלקיק

ויש A גם במקומות ש-B בהם הוא אפס The Aharonov-Bohm effect shows that you can change measurable things by passing an electron through a region that has zero E and B fields but a non-zero A field http://en.wikipedia.org/wiki/Aharonov–Bohm_effect זאת אומרת שיש ממשות גם ל-A (שלא מפעיל כוח)

 

[Rus Almighty]

וזה כל היופי

הרי פוטנציאל וקטורי זה כלי עזר ולא גודל פיסיקלי(ובכלל יש חופש בחירת כיול).

 

[דניאל החכם]

למה A זה לא גודל פיזיקלי../images/Emo12.gif../images/Emo35.gif

הרי ניתן למדוד (בעזרת אהרונוב בוהם) את A (עד כדי כיול) ללא תלות במדידת E,B

 

[דניאל החכם]

תוספת מהמאמר שצטטתי קודם

The Aharonov–Bohm effect shows that the local E and B fields do not contain full information about the electromagnetic field, and the electromagnetic four-potential, A, must be used instead. By Stokes' theorem, the magnitude of the Aharonov–Bohm effect can be calculated using A alone or using E and B alone. But when using E and B, however, the effect depends on the field values in a region from which the test particle is excluded, not only classically but also quantum mechanically. In contrast, the effect depends on A only in the region where the test particle is allowed. Therefore we can either abandon the principle of locality (which most physicists are reluctant to do) or we are forced to accept the realisation that the electromagnetic potential offers a more complete description of electromagnetism than the electric and magnetic fields can. In classical electromagnetism the two descriptions were equivalent. With the addition of quantum theory, though, the electromagnetic potential A is seen as being more fundamental or "real";[1] the E and B fields can be derived from the potential A, but the potential can not be derived from the E and B fields.

 

[Rus Almighty]

אתה יכול לפרש את התופעה כלא לוקאלית

וזה בדיוק מה שמצויין בטקסט שציטטת ,לכן אתה צריך לא E ו-B בנקודה אלה ביקום כולו. A הוא מעולם לא היה גודל פיסיקלי. הגדרנו אותו רק ככלי עזר כי דיוירגנס של B שווה ל-0 ולכן נוח לדבר על כך ש-B הוא קרל של איזשהו גורם A(עצם קיום חופש כיול פוסל את הפוטנציאל הוקטורי מלהיות גודל פיסיקלי ומדיד). רק אחרי הניסוי ניסו בכוח להשאיר את עיקרון הלוקליות על ידי טיעון שהפוטנציאל הוא הגודל האמיתי ולא השדה.

 

[דניאל החכם]

האם אתה מגדיר את הפוטנציל הסקלרי כמדידֻ../images/Emo35.gif

אם לא מה אתה מודד עם מד מתח

(הרי קיים אפקט אהרונוב בוהם גם עבור פוטנציל סקלרי ).

 

[Rus Almighty]

פוטנציאל סקלרי אני מודד ביחס לאינסוף

ומעבר לכך גם פוטנציאל סקלרי הוא גודל בעייתי ואני לא טענתי שהוא גודל יסודי (כי גם בו יש חופש כיול). בנוסף האפקט עם פוטנציאל סקלרי שונה במהותו מאהרונוב בוהם עצמו, אפקט אהרונוב בוהם הוא מקרה פרטי של פאזת ברי(פאזה של פרמטר גאומטרי כלשהו) ובמקרה של פוטנציאל סקלרי זאת לא פאזת ברי אלה פאזה רגילה (פאזת זמן).