Простое объяснение опыта Юнга с двумя щелями

Автор
Сообщение
K Potes
#35806 2020-01-18 12:30 GMT

 Заранее приношу извинения, всем, чьи научные взгляды пострадают при прочтении. 
 В эксперименте с двумя щелями никакого дуализма в поведении частиц  нет. Результаты опыта
просто объясняются, без фокусов и волшебства, в рамках классической физики. Думаю, пора
избавиться от ошибок, допущенных по неведению авторитетными физиками, при интерпретациях
этого эксперимента. Принято считать, что при попадании на экран, частицы ведут себя то как волна,
то как частицы. Возможно, ошибка в том, что интерпретаторы опыта по каким-то причинам и
заряженные частицы, и электромагнитные поля(элм поля) принимают за одну субстанцию. Конечно,
заряженные частицы создают вокруг себя элм поля и поэтому они связаны между собой. Но это
разные субстанции и превращаться друг в друга по мановению волшебной палочки не могут. Странно
говорить, что элм частицы ведут себя как волна, только потому, что они по какой-то причине
отклоняются в сторону и создают на экране картинку, которую в оптике называют
интерференционной. Принято считать такую картинку парадоксальной. Изменение геометрии этого
опыта приводит к исчезновению парадоксальной картинки. Мало того, даже попытка узнать через
какую щель пролетела частица с помощью бомбардировки её фотонами приводит к исчезновению
парадоксальных результатов. Складывается ошибочное ощущение, что частицы ведут себя
неадекватно. 
 Долетев до экрана, частица оставляет на нём след, независимо от того, какую картинку мы
наблюдаем на экране. Разница только в том, что в одном случае частицы летят по одним траекториям,
а в другом случае частицы летят по другим траекториям. Наша задача-найти причины, заставляющие
частицы лететь по-разному, а не заниматься созданием мифологических теорий в физике и
превращать её в лженауку. Как-никак, на дворе 21 век. Заряженная частица-это структурированная
определённым образом материя, а волна-это колебания элм поля в пространстве. В нашем мире
невозможно найти более разных субстанций, чем частица и волна.
 Я исхожу из того, что между перегородкой со щелями и экраном, частица двигается в
электромагнитном поле и следовательно подвергается воздействию этого поля. Всё, что нужно для
объяснения эксперимента-это понять структуру элм поля и оценить качественно как влияет это поле
на летящие частицы. Всё это можно сделать в терминах классической физики, не прибегая к чудесам
квантовой физики. 
 В опыте с двумя щелями, элм поле между перегородкой и экраном образовано сложением двух
вторичных, когерентных элм полей от двух синхронных, когерентных источников. Именно это
суммарное элм поле заставляет двигаться заряженные частицы по траекториям, которые могут
показаться странными, если не принимать во внимание, что частицы летят, имея не только
собственное движение, но и подвергаются  воздействию элм поля. Это суммарное поле очень
структурированное, потому что создано двумя когерентными источниками, роль которых играют две
щели в перегородке, имеющие строго подобранные размеры и геометрию. Именно благодаря особой
структурированности этого поля, частицы летят к экрану по строго заданным траекториям, создавая
на экране чередование полос. Строго говоря и частицы, и элм поля существуют вместе. По-другому не
бывает. Любой источник генерирует элм волны и заряженные частицы в разных сочетаниях.
Считается, что наиболее часто вместе с элм волнами генерируются фотоны. (Есть версия, что фотоны
не только генерируются источником, но и возбуждаются элм полями, находясь вне источника и
являясь составной частью особой формы материи-электромагнитного пространства. Если фотоны
есть в источнике, то почему их не должно быть во всём окружающем электромагнитном пространстве
и почему они не могут возбуждаться электромагнитными полями вне источника?)  
 Несомненно, что в этом опыте мы имеем дело и с частицами, и с волнами, а не с частицами,
ведущими себя, как волны.
 Когда мы складываем два элм поля от разных источников, то получается суперпозиция-суммарное
поле. Оно, в общем случае, может получиться любым. Если оба складываемых поля не согласованы,
то суммарное поле будет хаотичным, не имеющим строго приоритетных направлений. Под
действием такого поля, заряженная частица будет совершать хаотичные, судорожные движения,
похожие на флуктуации, если у этой частицы не было своего собственного движения. При наличии
собственного движения, частица будет двигаться по собственной траектории, обусловленной
источником, из которого она вылетела.
 Совсем другое дело, если такая частица окажется в структурированном элм поле. В таком поле
движение частицы будет суммой собственного движения и движения, которое обусловлено
действием поля. Оба поля за щелями абсолютно одинаковы. У них абсолютно одинаковые периоды
колебаний, частоты и амплитуды. Складывать такие поля-одно удовольствие. На всём протяжении от
щелей до экрана оба поля во всех точках имеют неизменяющуюся разность фаз. Это значит, что там
где разность фаз равна нулю мы получаем удвоение амплитуд. В таких точках колебания параметров
элм поля удваиваются. В тех точках, где параметры элм полей колеблются в противофазе, суммарное
элм поле оказывается равным нулю. Таким образом, там, где фазы совпали-элм поле вдвое
усилилось, а там где фазы противоположны-элм поле исчезло. По мере удаления от точек с
удвоенными колебаниями к точкам, где нет поля-колебания плавно уменьшаются от 2Емах до 0.
Таким образом, мы имеем характерные зоны с удвоенными колебаниями и характерные зоны где
поля нет. В результате между перегородкой со щелями и экраном образовались характерные
дорожки, идущие от зоны щелей к экрану. На рисунке эти дорожки показаны красным и зелёным
цветом. Красным цветом показаны дорожки с максимальными амплитудами колебаний. Зелёным
цветом показаны дорожки, где электромагнитного поля вообще нет. 
 Электромагнитные частицы не только создают электромагнитные поля, но и сами подвергаются
воздействию электромагнитных полей. Зоны, где нет элм поля не взаимодействуют с летящими
заряженными частицами и на движение частиц не влияют. Зато там, где есть элм поле, заряженная
частица захватывается элм полем. Элм поле отклоняет заряженные частицы и вынуждает их
двигаться по электромагнитным дорожкам, проходящим по линиям максимальных колебаний
электромагнитного поля. Никакого дуализма здесь нет. Частица, оказавшаяся в элм поле, совершает
не только собственное движение, но и подчиняется действию поля. В результате, элм поле вынуждает
частицу стремиться двигаться по дорожке максимальной напряжённости электромагнитного поля.
 В опыте с электронами, при вылете из щели, элм поле заставляет электрон выбрать
электромагнитную дорожку, по которой он полетит дальше. Я думаю, что электроны попадают на
разные дорожки, потому что есть разброс попадания электронов в щель. Электроны, попадающие в
щель строго по центру, попадают на центральную для данной щели дорожку и оказываются на экране
напротив щели. Соответственно, электроны попавшие в щель левее середины, отклоняются на левые
элм дорожки, а попавшие правее середины отклоняются на правые дорожки.
 При ширине щелей равной или близкой к длине волны в полном соответствии с вышесказанным, на
экране получается интерференционная картинка. Увеличение ширины щелей, приводит к тому, что
вторичные источники теряют когерентность. В результате складываются всё более и более
размазанные электромагнитные поля. Суммарное поле, автоматически, тоже становится всё более и
более размазанным и теряет свою красивую, чётко выраженную структуру. Чётко выраженные элм
дорожки становятся всё более и более размазанными и в конце концов пропадают. Всё это приводит
к увеличению разброса электронов на экране, вплоть до полного  исчезновения интерференционной
картины и появления двух размазанных полос напротив щелей.
Строго говоря, разрушение структурированного элм поля от двух когерентных источников,
неизбежно должно приводить к разрушению так называемой интерференционной картинки на
экране. Например, красивую структурированность элм поля между перегородкой и экраном можно
разрушить, создав в этой же зоне другое элм поле от измерительного прибора. 
 Ничего такого, что могло бы вызвать недоумение и удивление в этом опыте нет. Всё очень логично и
объяснимо в рамках классической физики.  
 

:p:love


отредактировал(а) K Potes: 2020-01-18 12:48 GMT
zam
#35810 2020-01-18 13:58 GMT
#35806 K Potes :

 Заранее приношу извинения, всем, чьи научные взгляды пострадают при прочтении. 

Не беспокойтесь. Научные взгляды не пострадают. Интернет забит всяческой ахинеей, ничьи научные взгляды не страдают. Одной ахинеей больше, одной меньше...

В эксперименте с двумя щелями никакого дуализма в поведении частиц  нет.

Это верно. Никакого дуализма вообще нет.

Результаты опыта просто объясняются, без фокусов и волшебства, в рамках классической физики.

И это верно. Классический опыт прекрасно объясняется классической физикой. Сложности у классической физики начинаются при объяснении модификаций опыта. Например, при использовании источника одиночных фотонов (классическая физика вообще не знает, что это такое — фотон).

Думаю, пора избавиться от ошибок, допущенных по неведению авторитетными физиками, при интерпретациях этого эксперимента.

Вы готовы написать более точные уравнения, описывающие результаты эксперимента? Ну, давайте.

Принято считать, что при попадании на экран, частицы ведут себя то как волна, то как частицы.

Нет, так не принято считать. Вас кто-то обманул.

Возможно, ошибка в том, что интерпретаторы опыта по каким-то причинам и заряженные частицы, и электромагнитные поля(элм поля) принимают за одну субстанцию.

Никто в здравом уме так не принимает. Вас опять кто-то обманул.

Конечно, заряженные частицы создают вокруг себя элм поля и поэтому они связаны между собой.

А если электроны вылетают из источника по одному, то не связаны.

Но это разные субстанции и превращаться друг в друга по мановению волшебной палочки не могут.

Заряженные частицы могут превращаться в поля, как и поля в заряженные частицы. Но опыт Юнга не про это.

Странно говорить, что элм частицы ведут себя как волна, только потому, что они по какой-то причине отклоняются в сторону и создают на экране картинку, которую в оптике называют интерференционной.

Так говорить, действительно, странно. Никто так и не говорит. Говорят так: квантовые объекты обладают волновыми свойствами (их поведение описывается волновой функцией).

Принято считать такую картинку парадоксальной.

Никем это не принято. Опять вас обманули.

Мало того, даже попытка узнать через какую щель пролетела частица с помощью бомбардировки её фотонами приводит к исчезновению парадоксальных результатов.

Вот это действительно необъяснимо для классической физики, но банально для физики квантовой.

Складывается ошибочное ощущение, что частицы ведут себя неадекватно.

Не складывается. Вас опять обманули. Квантовые объекты ведут себя ровно так, как написано в квантовой физике.

Разница только в том, что в одном случае частицы летят по одним траекториям, а в другом случае частицы летят по другим траекториям.

Частицы (квантовые объекты) вообще не имеют траекторий.

Наша задача-найти причины, заставляющие частицы лететь по-разному, а не заниматься созданием мифологических теорий в физике и превращать её в лженауку.

Жду ваших уравнений, описывающих поведение частиц в эксперимента Юнга. Не собираетесь же вы превратить физику в пустомельство?

Я исхожу из того, что между перегородкой со щелями и экраном, частица двигается в электромагнитном поле и следовательно подвергается воздействию этого поля.

Фотон заряда не имеет, электромагнитное поле на него не влияет. На электрон — влияет. И создание электрического поля между источником и экраном сдвинет интерференционную картину. Сможете рассчитать, как сдвинет?

Всё, что нужно для объяснения эксперимента-это понять структуру элм поля и оценить качественно как влияет это поле на летящие частицы.

То есть классическая электродинамика и квантовая электродинамика вас не устраивают? Вы готовы написать свои уравнения взамен уравнений Максвелла и уравнений Дирака? Ну давайте. Когда напишете, продолжим обсуждение, а пока хватит.

K Potes
#35852 2020-01-21 19:52 GMT

1. Подавляющее большинство ваших претензий даны с позиции квантовой физики. Я же рассматриваю этот опыт только в классических понятиях. Моё объяснение результатов опыта очень простое, очень логичное и доступное для понимания. Оно доступно любому, кто хоть что-то знает об электромагнитных полях. Я не считаю классическую физику обманом и поэтому считаю, что частицы имеют траекторию и пролетают только в одну щель. 

2.Что объясняет классический опыт-это устаревшая игра слов. Если под классическим опытом понимать только получение интерференционной картинки, то он доказывает, что свет ведёт себя как волна. Но ведь есть и вторая оборотная часть опыта, когда свет ведёт себя как частица, оставляя на экране две полосы при расширении щелей. 

3. В рамках этого опыта нет никакого смысла объявлять частицы квантовыми объектами, потому что всё хорошо объясняется без квантовой механики.

4.Под фразой «понять структуру элм поля» я всего лишь имею в виду сложение накладывающихся друг на друга элм полей, для того чтобы понять распределение колебаний параметров суммарног элм поля. Без этого невозможно понять, почему частицы летят так, а не иначе. Уравнения Максвелла меня вполне устраивают.

5.Ну и наконец, самый интересный вопрос о фотонах. Фотоны двигаются под действием элм поля, хотя заряда не имеют. Мало того, фотоны ведут себя так же, как и заряженные частицы в элм поле. Почему, фотоны, не будучи заряженными частицами, ведут себя, как заряженные частицы? Возможно фотоны-это своего рода пограничники. Шаг в сторону и их нет, шаг в другую сторону и они есть. Возможно фотоны являются своего рода ячейками всего электромагнитного пространства и переходят в возбуждённое состояние при наличии элм поля в этой зоне.

:p:love

zam
#35853 2020-01-21 21:11 GMT
#35852 K Potes :

Подавляющее большинство ваших претензий даны с позиции квантовой физики. 

Ничего подобного. Это именно вы постоянно путаете понятия классической физики и квантовой физики.

Я же рассматриваю этот опыт только в классических понятиях. Моё объяснение результатов опыта очень простое, очень логичное и доступное для понимания.

Вот и прекрасно. А объяснение в учебниках вас чем не устраивает? Оно простое, логичное и доступное для понимания.

Я не считаю классическую физику обманом и поэтому считаю, что частицы имеют траекторию и пролетают только в одну щель.

И никто не считает классическую физику обманом. Но вот ведь какое дело. В классической физике электромагнитное излучение не состоит ни из каких частиц. Это возмущение (волгы) электромагнитного поля — непрерывной среды. Поэтому и вопроса о траекториях не возникает. Не говорите же вы о траекториях, когда рассматриваете волну на поверхности воды. Там используются совсем другте слова — фронт волны, луч, вектор Умова-Пойнтинга...

Но ведь есть и вторая оборотная часть опыта, когда свет ведёт себя как частица, оставляя на экране две полосы при расширении щелей.

Все конфигурации щелей и получающаяся картинка на экране прекрасно объясняются классической электродинамикой, без привлечения каких-то представлений о частицах. Вполне достаточно волн. В тупик калссическую физику ставят другие эксперименты (например, фотоэффект).

 В рамках этого опыта нет никакого смысла объявлять частицы квантовыми объектами, потому что всё хорошо объясняется без квантовой механики.

Золотые слова!

Под фразой «понять структуру элм поля» я всего лишь имею в виду сложение накладывающихся друг на друга элм полей, для того чтобы понять распределение колебаний параметров суммарног элм поля.

Так это давно (с времён Максвелла) всем известно. Основа здесь — принцип суперпозиции электромагнитных полей.

Без этого невозможно понять, почему частицы летят так, а не иначе.

Нет в классической физике никаких «частиц света»!!! Классическая физика не знает и знать ничего не хочет про такое слово — «фотон». И рассуждать о том, как летит то, чего нет, это, согласитесь, странно.

Ну и наконец, самый интересный вопрос о фотонах. Фотоны двигаются под действием элм поля, хотя заряда не имеют.

Вы же хотите рассуждать в рамках классической физики. А тут фотоны какие-то. Ну да ладно. Но отвечать тут уже придётся на языке физики квантовой.

Фотоны не двигаются под действием ЭМ-поля. Фотоны — это и есть само ЭМ-поле. Статическое ЭМ-поле состоит из виртуальных фотонов. Изменения (возмущения) ЭМ-поля состоят из реальных фотонов.

Мало того, фотоны ведут себя так же, как и заряженные частицы в элм поле.

Ничего подобного. Электрон притягивается к положительно заряженным телам и отталкивается от отрицательно заряженных. Фотон их вообще не замечает.

Почему, фотоны, не будучи заряженными частицами, ведут себя, как заряженные частицы? Возможно фотоны-это своего рода пограничники. Шаг в сторону и их нет, шаг в другую сторону и они есть. Возможно фотоны являются своего рода ячейками всего электромагнитного пространства и переходят в возбуждённое состояние при наличии элм поля в этой зоне.

Пытаетесь объяснить то, чего нет? Вы не пробовали луч лазерной указки отклонить магнитом? Попробуйте, а вдруг получится.

Очепятка
#35854 2020-01-22 06:07 GMT
#35806 K Potes :

опыте с двумя щелями, элм поле между перегородкой и экраном образовано сложением двух
вторичных, когерентных элм полей от двух синхронных, когерентных источников. Именно это
суммарное элм поле заставляет двигаться заряженные частицы по траекториям, которые могут
показаться странными, если не принимать во внимание, что частицы летят, имея не только
собственное движение, но и подвергаются  воздействию элм поля.

Какова сила поля, что оно может вот так вот за просто изменить траекторию частицы?   

Юнг эксперементировал со светом.  И описал поведения света при помощи теории волн.  Вы видимо имете мысленные эксперементы Феймана. В мысленных эксперементах можно на фантазировать всё что угодно. В том числе и эффект наблюдателя. 

 

Очепятка
#35855 2020-01-22 06:24 GMT

 

#35810 zam :

Частицы (квантовые объекты) вообще не имеют траекторий.

Имеют. В камере Вильсона мы наблюдаем траектории частиц. Так же есть целый раздел квантовый механики «интеграл по возможным траекториям».

 

Начну пожалуй с философа-физика Гейзенберга. Как известно орбитальное устройство атома критиковалось тем, что если электроны движутся по орбитам то они должны излучать и следовательно упасть. 

Гейзенберг сделал следущей утверждение: что для  описания процессов в атоме и не только в неём из рассмотрения необходимо исключить непосредственно не наблюдаемые величины. (прим. точную фразу не могу найти, но в той или иной версии она встречается)

Данное утверждение очень удобно для всяких лже-учёных, спекулянтов. Однако оно просто необходимо было 100 лет назад когда физики зашли в тупик в понимании строения атома. Что-бы двигать физику вперёд нужно было признать, что совершили ошибку. Бор в своей моделе сохранил орбиты вернее орбитали, но не рассматривал движение электронов в атоме.  Это было значительным успехом в физике, на этом построена вся вычислительная химия. 

Проблема в том что данное утверждения Гейзенберга применяют как абсолютно верное и  применяют там где надо и там где не надо. 

Критика Эншейна мыслей Гейзенберга.


в  котором происходит движение электронов. Я защищался, прежде всего тем, что подробно обосновал необходимость отказаться от понятия траектории электрона внутри  атома. Я подчеркнул, что такие траектории нельзя непосредственно наблюдать; реально регистрируются лишь  частоты излучаемого атомом света, его интенсивности и вероятности переходов, ню не траектория непосредственно. И поскольку разумно вводить в теорию лишь величины, поддающиеся непосредственному наблюдению, именно-понятие траектории электрона непосредственно в теорию входить как раз и не должно. К моему изумлению,  Эйнштейн далеко не удовлетворился таким обоснованием. Он возразил, что любая теория обязательно содержит и  ненаблюдаемые величины и что требование применять лишь наблюдаемые величины вообще не может быть проведено последовательным образом. И когда я сказал, что всего» лишь применяю ту философию, которую он положил в основу своей специальной теории относительности, он ответил просто: «Может быть, раньше я использовал и даже формулировал такую философию, но все равно она бессмысленна». Итак, Эйнштейн успел уже пересмотреть свою философскую позицию по данному вопросу. Затем он указал мне на то, что уже само по себе понятие   наблюдения является проблематичным. 

 

#35810 zam :

 В тупик калссическую физику ставят другие эксперименты (например, фотоэффект).

И чем же они ставят в тупик? 

 

#35810 zam :

Сложности у классической физики начинаются при объяснении модификаций опыта. Например, при использовании источника одиночных фотонов (классическая физика вообще не знает, что это такое — фотон).

По моему там нет проблем. А напротив ввиду того, что исключены побочные явления всё становится намного проще обяснить в рамках классчиеской теории. Нужно только принять, что квантовые частицы есть усреднённое велечины классических частиц. Аналогично тому, как средняя температура по больнице или лучше даже так как человек среднего рост. Что в природе не бывает, но описать его повиденее мы можем. Типо средни рост  человека 165 см Следовательно средний человек должен проходить в дверь 165 без отклонений. Но на практике мы заметим деленее людей на 2 группы половина пройдет половина прегнётся.

 

 


отредактировал(а) Очепятка: 2020-01-22 07:22 GMT
Anderis
#35856 2020-01-22 09:03 GMT
#35854 Очепятка :

Юнг эксперементировал со светом.

Свет — это даже не скопище частиц, а скопище электромагнитных квантов — изучи, как электрон излучает фотон.

 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

zam
#35857 2020-01-22 14:46 GMT
#35854 Очепятка:
Вы видимо имете мысленные эксперементы Феймана.

Это что за эксперименты такие?

В мысленных эксперементах можно на фантазировать всё что угодно.

Нельзя. Разберитесь, что такое мысленный эксперимент.

 В том числе и эффект наблюдателя.

Что такое «эффект наблюдателя»? Опять по помойкам интернета тухлятину подбирали?

zam
#35858 2020-01-22 14:58 GMT
#35855 Очепятка :
#35810 zam :

Частицы (квантовые объекты) вообще не имеют траекторий.

Имеют. В камере Вильсона мы наблюдаем траектории частиц.

Нет. В камере Вильсона мы наблюдаем не траектории частиц.

Так же есть целый раздел квантовый механики «интеграл по возможным траекториям».

Вот и разберитесь, о чём этот раздел квантовой механики.

Начну пожалуй с философа-физика Гейзенберга.

Ну и на этом, пожалуй, и остановитесь. Тем более, что когда Гейзенберг физик, тогда он гениален. А когда Гейзенберг философ, тогда он несёт пургу.

#35810 zam :
 В тупик калссическую физику ставят другие эксперименты (например, фотоэффект).

И чем же они ставят в тупик?

Тем, что в рамках классической физики невозможно объяснение энергии выбитого с поверхности металла электрона от частоты падающего света и независимость этой энергии от мощности светового потока.

#35810 zam :
Сложности у классической физики начинаются при объяснении модификаций опыта. Например, при использовании источника одиночных фотонов (классическая физика вообще не знает, что это такое — фотон).

По моему там нет проблем.

Нет проблем? Ну так напишите уравнения, описывающие наблюдаемые явления. А писать белиберду про усреднения — ума не требуется.

Anderis
#35860 2020-01-22 16:58 GMT
#35858 zam :

Тем, что в рамках классической физики невозможно объяснение энергии выбитого с поверхности металла электрона от частоты падающего света и независимость этой энергии от мощности светового потока.

Никакой электрон там НЕ ВЫБИВАЕТСЯ.....

Энергия света, а в действительности -  квантов энергии, возбуждает электрон, который накапливает эту энергию и в произвольный момент её излучает.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С