Sign up to save your podcasts
Or
Share The Old Zaczep, czyli Zaczepieni S03E12
Share to email
Share to Facebook
Share to X
Share to email
Share to Facebook
Share to X
Or
The Old Zaczep, czyli Zaczepieni S03E12
Jako, że niedawno bardzo spodobał się wam opis mojego autorstwa [Piotr, dop. Piotr], to postanowiłem napisać kolejny. Znów będzie kompletnie nie związany z tym, o czym zazwyczaj rozmawiamy w podcaście. Pora na trochę fizyki ;) Z eksperymentami, które chcę wam tutaj przybliżyć, zapoznał mnie mój serdeczny przyjaciel już jakiś czas temu. Ja natomiast ostatnio o nich sobie przypomniałem przeglądając youtube. Ich intrygująca, według mnie, natura była natchnieniem do stworzenia tego wpisu.
Mowa o eksperymentach: Younga i jego rozwinięciu, gumki kwantowej. Jednak zanim postaram się opisać te zagadkowe doświadczenia, przypomnijmy sobie niezbędne do zrozumienia efektów podstawy fizyki fal. Zapewne w szkole zapoznawaliście się z tym, jak one działają, po przejściu przez szczelinę i podwójną szczelinę. Niewykluczone, że sami robiliście takie eksperymenty. W skrócie fala po przejściu przez podwójną szczelinę ma obszary, gdzie zostaje wzmocniona i gdzie zostaje wytłumiona. I dokładnie tak się zachowuje też światło np. Lasera.
Tutaj zaczyna się robić ciekawie. Eksperyment Younga polegał na strzelaniu pojedynczymi fotonami w podwójną szczelinę. Fotony, z których składa się światło, jak wiemy, są jednocześnie falą i cząsteczką. Odruchowo oczekujemy, że cząsteczka przejdzie przez jedną ze szczelin i na detektorze będą zawsze dwa obszary, w których będą gromadzić się fotony. Ale tak nie jest. Obserwujemy rozrzut taki, jak przy fali, nazywany wzorem interferencyjnym. Czy to oznacza, że taki pojedynczy foton sam ze sobą wchodzi w interakcje?
Teraz robi się dziwnie. Jeśli umieścimy przepuszczalne detektory przed szczelinami, aby sprawdzić, którędy przeszedł foton, to jesteśmy w stanie zaobserwować zachowanie dokładnie takie, jakiego się spodziewaliśmy od początku. Czyli dwa osobne skondensowane obszary, przez które przeszły cząstki. Co więcej, to samo zachowanie możemy dostrzec, gdy detektory umieścimy za szczelinami. Jakby tego było mało, eksperyment można powtórzyć z innymi cząstkami, a nawet całymi molekułami! Z czego można wyciągnąć wniosek, że nie tylko fotony przejawiają zachowanie bycia falą i cząsteczką jednocześnie.
Samo doświadczenie dowodzi przede wszystkim, że dodanie obserwatora zmienia wynik eksperymentu. Wniosek ten z kolei prowadzi nas do rozszerzenia tego doświadczenia do postaci gumki kwantowej, przy którym robi się bardzo dziwnie. Dodajmy kilka elementów. Przede wszystkim splitter (specjalny kryształ) zaraz za szczeliną, dzięki któremu foton zostaje dwukrotnie skopiowany. Każda z kopii posiada jednak połowę energii początkowego fotonu. Oprócz głównego detektora, na którym będziemy obserwować układ fotonów, aby eksperyment miał sens, dodajmy po jednym detektorze na szczelinę. W końcu chcemy się dowiedzieć, którędy przechodzi foton, gdy zachowuje się jak fala. Oba dodatkowe detektory umieszczamy w dalszej odległości od szczeliny, niż nasz główny detektor.
Foton, przechodząc przez szczelinę, stworzy swoją kopię i dalej poleci w stronę detektora głównego. Jego kopia z kolei poleci do jednego z dwóch detektorów. Ze względu na to, jak ustawiliśmy cały sprzęt, to foton najpierw doleci do głównego detektora, gdzie zaobserwujemy jego pozycję, a później jego kopia dotrze do jednego z dwóch detektorów z informacją, przez którą szczelinę przeszedł. Intuicja i wiedza z poprzednich doświadczeń sugerują, że zaobserwujemy układ taki, jak bez detektorów, czyli analogiczny do tego, jaki możemy zaobserwować w doświadczeniu z dyfrakcją światła. Otrzymujemy jednak dokładnie ten sam efekt, jak przy umieszczeniu detektora przed szczeliną. Wniosek jaki się dzięki tej obserwacji nasuwa, to to, że kopia poinformowała swojego partnera o tym, że ma się zachowywać jak cząsteczka, ale już po tym jak uderzył w detektor. Czyli zasadniczo zmienia to przeszłość.
A chcecie, żeby było jeszcze dziwniej? Możemy skomplikować całą sprawę. Dodajmy kilka półprzepuszczalnych luster, tak ustawionych, aby niezależnie od tego, która szczelina zostanie wybrana, oba detektory zarejestrowały dotarcie do nich fotonu. Innymi słowy utraćmy informacje o tym, którędy foton przeszedł. Na głównym detektorze zobaczymy, że fotony znów zachowują się jak fala.
Wszechświat, w którym żyjemy jest fantastycznie skomplikowany. Fizycy robią co mogą, aby rozwikłać najdziwniejsze i najtrudniejsze zagadki jakie stawia przed nimi natura. Mimo ciągłego rozwoju technologii, która pozwala na coraz to dokładniejsze badanie czasoprzestrzeni, przez cały czas pojawiają się nowe pytania. Ludzie jako gatunek z natury są ciekawscy. Wierzę, że kiedyś dowiemy się, jak to dokładnie jest z tymi fotonami. A tymczasem bawmy się!
Jeśli zainteresował Was ten opis, to gorąco zachęcam do obejrzenia poniższych filmów. Linki do eksperymentów (mają polskie napisy):
- Young’a: https://youtu.be/p-MNSLsjjdo
UWAGA, sypiemy SPOILER'AMI na lewo i prawo. Nie ma taryfy ulgowej!
Linki do nas:
- Strona podcastu
Kontakt:
Rozkład jazdy w tym odcinku:
- Nintendo wycofuje się z areny gier mobilnych po sukcesie Animal Crossing: New Horizons - https://www.nintendoswitch.pl/raport-nintendo-wycofuje-sie-z-areny-gier-mobilnych-po-sukcesie-animal-crossing-new-horizons/
- Wsteczna kompatybilność PS5 może zostać rozszerzona - https://www.purepc.pl/sony-playstation-5-moze-pozwolic-na-emulacje-gier-z-ps1-ps2-i-ps3
- Microsoft może zapowiedzieć Xboxa series s w sierpniu - https://www.purepc.pl/xbox-series-s-z-procesorem-amd-zen-2-i-slabszym-gpu-amd-rdna-2
- Gracz Heartstone zostaje zbanowany z powodu żony - https://mobile.twitter.com/ZerinaX/status/1275503655601369088
- Atari VCS to ściema? - https://www.reddit.com/r/AtariVCS/comments/hlrz69/400_preorder_bundle_live_now_thanks_but_no_thanks/
- Sony inwestuje 250 tys dolarów w Epica - https://www.purepc.pl/sony-udzialowcem-w-epic-games-inwestycja-na-250-mln-dolarow
- Dual Boot już niepotrzebny: Linux na Windowsie z WSL 2 - https://towardsdatascience.com/dual-boot-is-dead-windows-and-linux-are-now-one-27555902a128
- Tydzień z kotem Jaśniepanem - https://www.kotjasniepan.pl/
- Czarne Dziury - Stephen Hawking
- Ring Fit Adventure Switch - https://www.nintendo.pl/switch-ring-fit-adventure/
- The Old Guard - https://www.netflix.com/title/81038963
Miłego słuchania :)
View all episodes
By ZaczepieniJako, że niedawno bardzo spodobał się wam opis mojego autorstwa [Piotr, dop. Piotr], to postanowiłem napisać kolejny. Znów będzie kompletnie nie związany z tym, o czym zazwyczaj rozmawiamy w podcaście. Pora na trochę fizyki ;) Z eksperymentami, które chcę wam tutaj przybliżyć, zapoznał mnie mój serdeczny przyjaciel już jakiś czas temu. Ja natomiast ostatnio o nich sobie przypomniałem przeglądając youtube. Ich intrygująca, według mnie, natura była natchnieniem do stworzenia tego wpisu.
Mowa o eksperymentach: Younga i jego rozwinięciu, gumki kwantowej. Jednak zanim postaram się opisać te zagadkowe doświadczenia, przypomnijmy sobie niezbędne do zrozumienia efektów podstawy fizyki fal. Zapewne w szkole zapoznawaliście się z tym, jak one działają, po przejściu przez szczelinę i podwójną szczelinę. Niewykluczone, że sami robiliście takie eksperymenty. W skrócie fala po przejściu przez podwójną szczelinę ma obszary, gdzie zostaje wzmocniona i gdzie zostaje wytłumiona. I dokładnie tak się zachowuje też światło np. Lasera.
Tutaj zaczyna się robić ciekawie. Eksperyment Younga polegał na strzelaniu pojedynczymi fotonami w podwójną szczelinę. Fotony, z których składa się światło, jak wiemy, są jednocześnie falą i cząsteczką. Odruchowo oczekujemy, że cząsteczka przejdzie przez jedną ze szczelin i na detektorze będą zawsze dwa obszary, w których będą gromadzić się fotony. Ale tak nie jest. Obserwujemy rozrzut taki, jak przy fali, nazywany wzorem interferencyjnym. Czy to oznacza, że taki pojedynczy foton sam ze sobą wchodzi w interakcje?
Teraz robi się dziwnie. Jeśli umieścimy przepuszczalne detektory przed szczelinami, aby sprawdzić, którędy przeszedł foton, to jesteśmy w stanie zaobserwować zachowanie dokładnie takie, jakiego się spodziewaliśmy od początku. Czyli dwa osobne skondensowane obszary, przez które przeszły cząstki. Co więcej, to samo zachowanie możemy dostrzec, gdy detektory umieścimy za szczelinami. Jakby tego było mało, eksperyment można powtórzyć z innymi cząstkami, a nawet całymi molekułami! Z czego można wyciągnąć wniosek, że nie tylko fotony przejawiają zachowanie bycia falą i cząsteczką jednocześnie.
Samo doświadczenie dowodzi przede wszystkim, że dodanie obserwatora zmienia wynik eksperymentu. Wniosek ten z kolei prowadzi nas do rozszerzenia tego doświadczenia do postaci gumki kwantowej, przy którym robi się bardzo dziwnie. Dodajmy kilka elementów. Przede wszystkim splitter (specjalny kryształ) zaraz za szczeliną, dzięki któremu foton zostaje dwukrotnie skopiowany. Każda z kopii posiada jednak połowę energii początkowego fotonu. Oprócz głównego detektora, na którym będziemy obserwować układ fotonów, aby eksperyment miał sens, dodajmy po jednym detektorze na szczelinę. W końcu chcemy się dowiedzieć, którędy przechodzi foton, gdy zachowuje się jak fala. Oba dodatkowe detektory umieszczamy w dalszej odległości od szczeliny, niż nasz główny detektor.
Foton, przechodząc przez szczelinę, stworzy swoją kopię i dalej poleci w stronę detektora głównego. Jego kopia z kolei poleci do jednego z dwóch detektorów. Ze względu na to, jak ustawiliśmy cały sprzęt, to foton najpierw doleci do głównego detektora, gdzie zaobserwujemy jego pozycję, a później jego kopia dotrze do jednego z dwóch detektorów z informacją, przez którą szczelinę przeszedł. Intuicja i wiedza z poprzednich doświadczeń sugerują, że zaobserwujemy układ taki, jak bez detektorów, czyli analogiczny do tego, jaki możemy zaobserwować w doświadczeniu z dyfrakcją światła. Otrzymujemy jednak dokładnie ten sam efekt, jak przy umieszczeniu detektora przed szczeliną. Wniosek jaki się dzięki tej obserwacji nasuwa, to to, że kopia poinformowała swojego partnera o tym, że ma się zachowywać jak cząsteczka, ale już po tym jak uderzył w detektor. Czyli zasadniczo zmienia to przeszłość.
A chcecie, żeby było jeszcze dziwniej? Możemy skomplikować całą sprawę. Dodajmy kilka półprzepuszczalnych luster, tak ustawionych, aby niezależnie od tego, która szczelina zostanie wybrana, oba detektory zarejestrowały dotarcie do nich fotonu. Innymi słowy utraćmy informacje o tym, którędy foton przeszedł. Na głównym detektorze zobaczymy, że fotony znów zachowują się jak fala.
Wszechświat, w którym żyjemy jest fantastycznie skomplikowany. Fizycy robią co mogą, aby rozwikłać najdziwniejsze i najtrudniejsze zagadki jakie stawia przed nimi natura. Mimo ciągłego rozwoju technologii, która pozwala na coraz to dokładniejsze badanie czasoprzestrzeni, przez cały czas pojawiają się nowe pytania. Ludzie jako gatunek z natury są ciekawscy. Wierzę, że kiedyś dowiemy się, jak to dokładnie jest z tymi fotonami. A tymczasem bawmy się!
Jeśli zainteresował Was ten opis, to gorąco zachęcam do obejrzenia poniższych filmów. Linki do eksperymentów (mają polskie napisy):
- Young’a: https://youtu.be/p-MNSLsjjdo
UWAGA, sypiemy SPOILER'AMI na lewo i prawo. Nie ma taryfy ulgowej!
Linki do nas:
- Strona podcastu
Kontakt:
Rozkład jazdy w tym odcinku:
- Nintendo wycofuje się z areny gier mobilnych po sukcesie Animal Crossing: New Horizons - https://www.nintendoswitch.pl/raport-nintendo-wycofuje-sie-z-areny-gier-mobilnych-po-sukcesie-animal-crossing-new-horizons/
- Wsteczna kompatybilność PS5 może zostać rozszerzona - https://www.purepc.pl/sony-playstation-5-moze-pozwolic-na-emulacje-gier-z-ps1-ps2-i-ps3
- Microsoft może zapowiedzieć Xboxa series s w sierpniu - https://www.purepc.pl/xbox-series-s-z-procesorem-amd-zen-2-i-slabszym-gpu-amd-rdna-2
- Gracz Heartstone zostaje zbanowany z powodu żony - https://mobile.twitter.com/ZerinaX/status/1275503655601369088
- Atari VCS to ściema? - https://www.reddit.com/r/AtariVCS/comments/hlrz69/400_preorder_bundle_live_now_thanks_but_no_thanks/
- Sony inwestuje 250 tys dolarów w Epica - https://www.purepc.pl/sony-udzialowcem-w-epic-games-inwestycja-na-250-mln-dolarow
- Dual Boot już niepotrzebny: Linux na Windowsie z WSL 2 - https://towardsdatascience.com/dual-boot-is-dead-windows-and-linux-are-now-one-27555902a128
- Tydzień z kotem Jaśniepanem - https://www.kotjasniepan.pl/
- Czarne Dziury - Stephen Hawking
- Ring Fit Adventure Switch - https://www.nintendo.pl/switch-ring-fit-adventure/
- The Old Guard - https://www.netflix.com/title/81038963
Miłego słuchania :)