Эксперимент Афшара: Нарушение принципа дополнительности?
Afshar experiment
Эксперимент Афшара: квантовая механика, двойная щель, фотоны и принцип дополнительности. Проверка волновой природы света и интерпретации квантовых явлений.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Эксперимент Афшара — вариант эксперимента с двумя щелями в квантовой механике, разработанный и проведённый Шахриаром Афшаром в 2004 году. В эксперименте свет, генерируемый лазером, проходит через две близко расположенные друг к другу пинхолы и фокусируется линзой таким образом, чтобы изображение каждого пинхола попадало на отдельный детектор одиночных фотонов. Кроме того, непосредственно перед линзой, на тёмных полосах интерференционной картины, размещается решётка из тонких проволок. По утверждению Афшара, это противоречит принципу дополнительности квантовой механики. Эксперимент был проанализирован и повторён рядом исследователей. Существует несколько теорий, объясняющих этот эффект без нарушения принципа дополнительности. Джон Г. Крамер считает, что эксперимент предоставляет доказательства в пользу транзакционной интерпретации квантовой механики по сравнению с другими интерпретациями.
The Afshar experiment is a variation of the double slit experiment in quantum mechanics, devised and carried out by Shahriar Afshar in 2004. In the experiment, light generated by a laser passes through two closely spaced pinholes, and is refocused by a lens so that the image of each pinhole falls on a separate single photon detector. In addition, a grid of thin wires is placed just before the lens on the dark fringes of an interference pattern. According to Afshar, this violates the complementarity principle of quantum mechanics. The experiment has been analyzed and repeated by a number of investigators. There are several theories that explain the effect without violating complementarity. John G. Cramer claims the experiment provides evidence for the transactional interpretation of quantum mechanics over other interpretations.
История
Экспериментальная работа Шахрияра Афшара была первоначально выполнена в Институте исследований масс, индуцированных излучением (IRIMS) в Бостоне, а затем воспроизведена в Гарвардском университете, когда он находился там в качестве приглашенного исследователя. Результаты были впервые представлены на семинаре в Гарварде в марте 2004 года. Статья в журнале "New Scientist" вызвала множество откликов, включая различные письма в редакцию, опубликованные в номерах от 7 и 14 августа 2004 года, которые оспаривали выводы, сделанные Афшаром. Результаты были опубликованы в сборнике материалов конференции SPIE в 2005 году.
Shahriar Afshar's experimental work was done initially at the Institute for Radiation Induced Mass Studies (IRIMS) in Boston and later reproduced at Harvard University, while he was there as a visiting researcher. The results were first presented at a seminar at Harvard in March 2004. The New Scientist feature article generated many responses, including various letters to the editor that appeared in the August 7 and August 14, 2004 issues, arguing against the conclusions being drawn by Afshar. The results were published in a SPIE conference proceedings in 2005.
Специфическая поддержка
Соавторы Афшара, Эдуардо Флорес и Эрнст Кнозель, критикуют установку Кастнера и предлагают альтернативную экспериментальную схему. Убрав линзу Афшара и заставив два луча пересекаться под небольшим углом, Флорес и др. стремились показать, что закон сохранения импульса гарантирует сохранение информации о пройденном пути при открытых обеих дырках. Однако этот эксперимент по-прежнему подвержен возражению Любоша, заключающемуся в том, что два луча создают субмикроскопическую дифракционную картину из-за схождения лучей перед щелями; таким образом, результат заключался бы в измерении того, какая щель была открыта, еще до достижения лучами проволочек. Джон Г. Крамер принимает интерпретацию эксперимента Афшара, чтобы поддержать свою собственную транзакционную интерпретацию квантовой механики в противовес копенгагенской интерпретации и интерпретации множества миров.
Afshar's coauthors Eduardo Flores and Ernst Knoesel criticize Kastner's setup and propose an alternative experimental setup. By removing the lens of Afshar and causing two beams to overlap at a small angle, Flores et al. aimed to show that conservation of momentum guarantee the preservation of which path information when both pinholes are open. But this experiment is still subject to Luboš's objection that the 2 beams have a sub microscopic diffraction pattern created by the convergence of the beams before the slits; the result would have been the measuring of which slit was open before the wires were ever reached. John G. Cramer adopts Afshar's interpretation of the experiment to support his own transactional interpretation of quantum mechanics over the Copenhagen interpretation and the many worlds interpretation.