Ställ era frågor om kvantmekanik

Hur vet man att protoner och neutroner består av just 3 stycken kvarkar när man inte ens kan se individuella protoner och neutroner? Sen undrar jag också hur vet man att dessa små partiklar som man inte kan se, som elektroner, har spinn (dvs. rotation) när man inte ens kan se dom?

Ja, du får bara dela upp varje del av linjärkombinationen för sig, inget konstigt. Sen ser jag inte heller riktigt poängen med uppdelningnen, är det inte lättare att behålla det på ursprungsformen. Du har väl redan ortogonalitet där?
Man har en modell där protoner och neutroner består av just 3 kvarkar (eller iaf. ungefär, i själva verket har protoner och neutroner en ganska invecklad struktur, och det är mer korrekt att se protonen som en "soppa" av olika kvarkar och gluoner). Denna modell kallas standardmodellen, och den förutsäger resultatet för en mängd olika experiment, dvs. den ger nogranna förutsägelser om vad som händer om vi krockar två protoner med en viss mängd energi, eller vad som händer om vi krockar en elektron och en proton, och så vidare för alla möjliga kombinationer du kan tänka dig. Och dessa experiment kan vi sen utföra och få en hemsk mängd data på (senaste acceleratorn LHC fångar typ 15 petabytes per år, vilket är en extrem mängd data). Och standardmodellens förutsägelser stämmer extremt väl med all data, så därför tror vi på standardmodellen. På samma sätt är det med spinn (som inte är exakt samma sak som rotation, förövrigt), det ingår i standardmodellen att elektroner och kvarkar osv., har en egenskap som kallas spinn. Och det stämmer med alla experiment, så därför godtar vi att partiklar har spinn. Spinnet kan också testas mer direkt, i t.ex. ett berömt experiment som kallas Stern-Gerlach experimentet kan man direkt se att elektroner har spinn.

Nu får ni nått å bita i. Bumpar min 3 år gamla obesvarade fråga. Alltså, hur görs ett EPR-experiment rent praktiskt.


Betrakta denna otrooooligt uppskattade, och enkla, youtube-video (topp av EPR-förklaringar på youtube): http://www.youtube.com/watch?v=0x9AgZASQ4k

Finner det störande att så många hyllar den med: -" Ahaa! Är det så det funkar!", när det inte alls är så det funkar. Gubben är ju helt ute och cyklar med att "Bob inte får ett mätvärde då han mäter spinn, ifall Alice redan har mätt på sin elektron."

Jag håller med om den enkla förklaringen i videon är super men har också störts av påståendet av att Bob inte kan utföra mätningen i en annan riktning! Men vilket resultat får Bob när han mäter i x när Alice redan mätt i y? När Bob pratar med Alice så får de för mycket information om elektronerna? Hur är detta möjligt?

Okej, intressant. Jag bara undrade för jag läste om en gubbe från 1800-talet som verkade säga ganska vettiga saker, och han sa att det fanns 3 kvarkar, som i sin tur bestod av 3 sub-kvarkar, fast han använde andra ord för dom förstås, för att ordet kvark hade inte uppfunnits än: http://i.imgur.com/Lev7hdO.gif

Japp, precis mina tankar! Därav vill jag få klarhet i hur mätningarna går till "rent praktiskt".

Jag har alltid tänkt mig EPR som ett rent tankeförsök. Men om Alice och Bob är överens om uppställningen av magneterna i förhållande till det tänkta fältet före försöket borde försöket väl kunna genomföras rent praktiskt. Tänker jag fel? Alice och Bob behöver inte vara långt ifrån varandra. Det räcker med att de är fysiskt åtskilda. Dvs. de delar inte varandras ”ljuskon” under Alice mättillfälle.

Som jag ser på det så får Bob visst ett mätvärde vid sin mätning efter att Alice bestämt elektronens spinn. Om Alice och Bob har tidigare information om varandra och experimentet de utför samt har lika uppställningen av mätutrustningen, kommer de få överensstämmande resultat när de träffas och jämför resultaten. Om Bob däremot mäter i en annan axel får de motstridiga resultat. Detta beror på (enligt mitt sätt att se på det) att de inte delar samma referensram längre. Därför kan de inte summera de båda elektronernas egenskaper (spinn i x och y).

Jag tror att både Alice och Bob skulle kunna få de två elektronerna till att visa samma spinnriktning om de befann sig (för varandra) i helt främmande referensramar. Men eftersom de då befinner sig i helt olika referensramar kan de heller inte kommunicera deras resultat med varandra. Detta förutsätter dock en observatör beroende verklighet enligt CH och RQM.

Går det i praktiken att klura ut den korrekta tolkningen av kvantmekaniken? Om ett flertal(mattematiskt konsekventa) tolkningar inte är falsifierbara, så måste väl det innebära att denna fråga aldrig kommer lösas?

Vad är spinn egentligen? Har googlat men inte hittat någon bra pedagogisk förklaring till spinn. Kanske någon på Flashback kan hjälpa mig?

Jag tror man kan förklara det som ett slags inneboende moment, utöver riktning. Det visar sig genom att det har ett, och påverkar då ett magnetfält.

Nån som kan förklara eller har nån länk till varför dolda varibel teorin inte är giltig längre, alltså att partiklarna fick ett faktiskt värde redan när de skapades och ingen "information" behöver skickas

Spin är ett inneboende rörelsemängdsmoment runt sin egen axel som en partikel kan ha utan att ha någon inre struktur. I klassisk mekanik är det här obegripligt eftersom en punktpartikel inte kan ha någon hävarm kring sin egen axel, men kvantmekaniskt är det full tillåtet.

Den bästa förklaringen får man nog i termer av symmetrier. I klassisk mekanik tänker vi oss att systemets tillstånd är helt bestämt av partiklarnas positioner och rörelsemängder. I kvantmekaniken finns det dock utrymme för mer, och vad det finns utrymme för kommer egentligen från att vi har rotationssymmetri. Man kan komma fram till att det kan finnas kvanttal [; \sigma;], interna tillstånd för partikeln, så länge de beter sig på rätt sätt under rotationer. Mer konkret innebär detta att [;\sigma ;] består av två tal [; j;] och [;m ;] där [; j;] är ett positivt halvtal och [; -j \le m \le j ;] och [;m ;] bara får ta heltalssteg. [;j;] är då partikelns spin och [;m;] spinets komponent längs en given axel (man kan välja vilken som helst). De här kvanttalen [;j,m ;] beter sig precis som rörelsemängdsmoment.

Det finns inte riktigt utrymme för detta i klassisk mekanik. Det går att ta med intern struktur och tänka sig en pil på varje punktpartikel, som pekar i partikelns spins riktning. Men om man skrev upp en sådan teori i klassisk mekanik skulle denna interna struktur inte bidra till rörelsemängdsmomentet om man inte "stoppade in det för hand". Kvantmekaniskt trillar det dock ut direkt att spinnet är en form av rörelsemängdsmoment.