Hur kan man ens mäta kvantvågorna?

Double Slit Experiment: man skickar ut enskilda partiklar (t.ex. elektroner) mot en vägg med två hål, och mäter man inte processen så slutar det med ett vågmönster på den andra sidan. Min fråga blir då, hur kan man ens mäta detta till att börja med? Kollapsar inte vågfunktionen vid mätning? Och ändå kan man mäta resultatet av vågorna? Jag får det inte att gå ihop.

Du kan inte mäta en foton i flykten utan att påverka den. Då kollapsar vågfunktionen.

Double Slit Experiment visar fotonen som endera partikel eller som vågrörelse. Menn egentligen är den varken eller. Vad den är egentligen framgår av lösningen av ekvationer. Hur man namnsätter lösningen, partikel eller vågrörelse, är det våra eftersom det saknas ord som gör att man kan betrakta den på korrekt sätt.

Egentligen är en foton bara en excitation ur det elektromagnetiska fältet enligt kvantfältteorin, varken partikel eller vågrörelse. Partikel eller vågrörelse är inte annat än förenklade begrepp avsett att enklare kunna förklara denna excitation. Ekvationerna blir enklare, man kan illustrera processerna enklare, men man hamnar lätt i motsägande och kontra-intuitiva tänkesätt. Som i Double Slit Experimentet.

Vågfunktionen kollapsar mycket riktigt vid mätning, men fram till dess att man mäter, dvs medan fotonen passarar spalterna, beter den sig som en våg.

Double slit experimentet påvisar ljusets vågnatur. Själva mätningen är då det ljusmönster som bildas.
Vågfunktionen är hur sannolikt det är att finna partikeln på en viss plats. Partikelns vågfunktion tar alla möjliga vägar samtidigt, tills en av dem realiseras och vågfunktionen kollapsar.

Är osäker på om jag förstår vad du egentligen frågar om.

Tack, men det var inte direkt ett svar på min fråga. Jag känner till att man verkar vara inne på att allt är fält numera, men det förändrar inte partikel-våg-dualiteten heller. Av vad jag förstått så hade människor också kunnat bete sig som vågor om det inte vore för att "universum konstant mäter oss" och därav beter vi oss som en samling partiklar snarare än vågor. Frågan är vad vågorna ens är i förhållande till partikeln i fråga. Jag har svårt för det där med multiversum-hypotesen.


Hur ser man var t.ex. fotonerna har passerat i efterhand? Lämnar de efter sig ett spår?

Vågorna kollapsar vid mätning, jag undrar helt enkelt hur man kan mäta detta i efterhand? Lämnar vågorna efter sig ett spår, och om de gör det hur kan vågfunktionen inte kollapsa ens i efterhand? Det är med stor sannolikhet något simpelt som jag missar, men som typ aldrig blir bra förklarat i diverse videos, inte något jag sett än så länge iaf. Kom över en bra video, men inte ens där togs detta upp.

Människor och alla andra makroobjekt är vågor. Men så oerhört komplexa vågor att det är totalt meningslöst att försöka räkna på det. Partikler är enklare, typ fotoner.

Universum observerar inte, universum mäter oss inte.

Dualiteten är bara ett namn, en förenkling, inget mer, för vad det egentligen är. Men så länge det är praktiskt att använda namnet så gör man det. Det förenklar att visualisera, att illustrera, men i grunden är det nåt helt annat.

Och Kvantfältteori, Quantum field theory, är hett, för att det verkar ge lösningen på diverse problem som inte skulle kunna förklaras på bättre sätt. Men svårt, matematiken är inte särskilt lätt att förstå.

Just dubbelspaltsexperimentet är relativt lätt att förklara. Till att börja med så sker själva mätningen (i grundvarianten) när ljuset (det går att göra samma experiment med elektroner, atomer och till och med molekyler med samma resultat) träffar någon form av sensor efter spalterna där man bestämmer intensiteten(=antalet fotoner) som funktion av positionen. Om vi hade skickat klassiska partiklar hade vi fått två ansamlingar bakom respektive spalt, men med ljus (och alla andra mikroskopiska kroppar/partiklar) får vi ett interferensmönster som enbart får om det som transporteras genom spalterna växelverkar med varandra mellan de två spalterna. De två spalterna fungerar effektivt som två nya källor för vågor. Resultatet kvarstår även om källan är så svag att det inte skickas ut någon ny partikel innan den före träffat sensorn. Varje enskild partikel beter sig som/är en våg. Stänger vi en spalt återfår vi en enkel ansamling bakom den öppna spalten.

Det spännande börjar hända (som om inte dualiteten var nog) när vi börjar mäta vilken spalt som fotonen passerade och ännu mer spännande med hur resultatet blir när vi, baserat på slump eller inte, väljer att använda den mätningen eller inte och om vi gör det före eller efter fotonen mätts av sensorn bakom spalterna. Lästips: Bells olikhet och delayed choice experiments.

Du kan inte se vilken väg fotonerna tog. Försöker du mäta det försvinner interferensmönstret.

Detta är väl långt ifrån bevisat? Det största objekt där man observerat fenomenet i double slit är molekyler. Sedan kan man dra vilka slutsatser man vill om det.


Jo det gör det ju, och nu talar jag naturligtvis inte bokstavligt som om universum vore medvetet, utan allt som "avslöjar sig" (kan mätas) beter sig om partiklar.

Om man inte kan förstå hur det funkar i praktiken, tycker jag att vi fortfarande har en lång väg att gå. Kanon att fältteorin och matematiken funkar, men för vanligt folk säger det inte så mycket.


Det jag fortfarande undrar dock, HUR kan vi ens observera vågorna som nuddat väggen bakom dubbelspalten? Vi får inte observera/mäta det för då kollapsar vågorna, men ändå kan vi i efterhand se vågornas resultat mot den bakre väggen. Hur?

Sedan tycker jag att det låter ologiskt att så länge objekt inte mäts/observeras, så skulle dessa alltså befinna sig i alla universum samtidigt (den populära hypotesen om många universum), en hypotes jag inte gillar då det känns populistiskt och "för enkelt".

Jag vet, frågan är hur vi kan se "fotspåren" efteråt på väggen. Forskarna hävdar att det blir ett vågmönster om ingen mäter partiklarna, men hur kan de veta det till att börja med? Lämnar vågorna ett spår efter sig?

Känns som att ingen här förstår vad jag menar.

Du menar observerat? Nej, naturligtvis inte. Men det finns heller ingen anledning att misstro ekvationerna som beskriver det.

Människor mäter, universum mäter inte.

För vanligt folk som inte behärskar matematiken får lita på att forskarna vet vad dom gör. Och resultatet som forskarna levererar används praktiskt i t.ex. elektronik, kemi och guvet vad mer.

Jag vet hur det känns...

Det är farligt att sätta för stor tilltro till matematik utan empiri som kan backa upp det. Annars kan vi lika gärna köpa strängteorin på en gång, då det funkar matematiskt men kan (åtminstone inte än så länge) bevisas empiriskt.


Universum "mäter" också, för annars skulle stjärnor och planeter långt borta också bete sig som vågor i vårt universum, vilket de inte gör. Allt som GÅR att mäta, blir per definition "mätt" av universum. Det är därför det inte funkar att slunga iväg tennisbollar mot dubbelspalter, de beter sig som hela objekt även om ingen människa mäter. Det är inte så att människan besitter en makt för hur partiklar/vågor beter sig. Universum "mäter" tennisbollarna även när ingen människa mäter, och därmed uppstår inget vågmönster på den yttersta väggen i double slit-experimenten.

Jag tror inte du förstår vad jag menar. Det är ett faktum att inte ens fysiker vet hur det här funkar "egentligen"/i verkligheten, utan endast teoretiskt. Om man inte kan förklara något som inte "vanligt folk" förstår, då vet man troligen inte själv hur det funkar.