Czego dotyczy doświadczenie L. Mandela? Co w proponowanej interpretacji przebiegu zjawiska, zachodzącego w doświadczeniu Mandela, jest niewłaściwego?
Na stronie http://www.simoron.dax.ru/info/simi/fisika.htm , w artykule “Kwantowaja i misticzeskaja kartiny mira” (Kwantowy i mistyczny obraz świata), Michaił Zarecznyj przedstawia schemat doświadczenia Leonarda Mandela, które on razem z kolegami, na początku lat 90-tych ubiegłego wieku, przeprowadził na Uniwersytecie Rochester.
M. Zarecznyj pisze:
“Promień laserowy za pomocą półprzezroczystego lustra był rozszczepiany na dwie wiązki. Następnie, każda z tych wiązek przechodziła przez tzw. nieliniowy kryształ, w którym kwant światła (foton) był rozszczepiany na dwa kwanty potomne. Oczywiście, odbywało się to zgodnie z prawem zachowania energii: energia każdego z potomnych kwantów była dwukrotnie mniejsza od energii kwantu macierzystego. Na przykład, jeśli padał promień lasera mający długość fali 405 nm (kolor niebieski), to na wyjściu z kryształu pojawiały się dwa promienie, z których każdy miał długość fali 810 nm (kolor czerwony), a energia każdego ich kwantu była dwukrotnie mniejsza od energii kwantu promienia wyjściowego. Następnie za pomocą systemu luster promienie były prowadzone w ten sposób, że fotony z każdej pary interferowały ze sobą, podobnie jak interferowały składniki superpozycji w naszym doświadczeniu z rozpraszaniem elektronów na dwóch szczelinach. Wyniki obserwacji interferencyjnego obrazu w przypadku pierwszej pary fotonów były rejestrowane przez detektory Д1 - Д2, natomiast w przypadku drugiej pary fotonów - przez detektory Д3 - Д4.
Jak wiadomo, dowolna cząstka, w tym także i foton, posiadająca niezerowy spin ma polaryzację, czyli projekcję spinu na kierunek ruchu. Fotony mogą mieć jeden z dwóch stanów polaryzacji, które odpowiadają dwóm możliwym projekcjom spinu - zgodnie z kierunkiem ruchu i przeciwnie do kierunku ruchu. Postać polaryzacji światła jest określona przez płaszczyznę drgań pola elektrycznego fal elektromagnetycznych. Istnieją tzw. analizatory (specjalne kryształy), które przepuszczają wyłącznie kwanty mające określoną polaryzację. Ponieważ w skład superpozycji wchodzą różne stany polaryzacji, to za pomocą takiego kryształu można oddzielać te bądź inne składniki światła. Jeśli taki kryształ postawić na drodze biegu jednego z promieni i obracać nim względem osi promienia, to z powodu zmiany relacji między komponentami superpozycji będzie zmieniał się obraz interferencyjny. Podobne czynności w danym doświadczeniu doprowadzą do zmiany prawdopodobieństwa rejestracji fotonów (jednego bądź dwóch) przez każdy z detektorów.
A więc, Mandel przestrzennie rozdzielił i oddalił od siebie dwie wiązki na znaczną odległość i za pomocą analizatora na jednej z nich (dolnej na rys. powyżej) zaczął zmieniać relacje między komponentami superpozycji. W wyniku jego manipulacji obraz interferencyjny na tej wiązce ulegał zmianie. Drugiej wiązki on w ogóle nie ruszał! Ale obraz interferencyjny, który był obserwowany na tej drugiej wiązce, był dokładnym powtórzeniem obrazu interferencyjnego na pierwszej wiązce, z którą Mandel eksperymentował. I obraz ten zmieniał się momentalnie w tym samym czasie, kiedy zmieniał się obraz na pierwszej wiązce. I działo się to w sytuacji, gdy żadnych obiektywnych przyczyn dla zmiany obrazu, który był związany z druga wiązką, po prostu nie było! Przecież człowiek w tym przypadku w żaden sposób nie oddziaływał na obiekt obserwacji i żadnego materialnego nośnika oddziaływania między wiązkami nie było!
Wygląda na to, że kwantowy obiekt w jakiś sposób dowiadywał się, co dzieje się z drugim obiektem, oddalonym od niego na znaczną odległość (dotychczas przeprowadzono doświadczenia przy odległościach między parami fotonów przekraczających 100 km).
Podobnego rodzaju związek między cząstkami jest nazywany kwantową korelacją, a stany cząstek, które biorą w nich udział, są nazywane splątanymi.”
Ogólnie rzecz biorąc, strona M. Zarecznego http://www.simoron.dax.ru/index.html zawiera szeroką tematykę i, jak wskazuje wymieniony wyżej tytuł artykułu, próbuje on połączyć ze sobą mechanikę kwantową i mistykę. Moim zdaniem, nie wychodzi to zbyt dobrze... Nie wychodzi głównie z tego powodu, że niedorzeczna jest sama interpretacja doświadczenia L. Mandela z kwantami - fotonami w roli głównej.
L. Mandel był tylko jednym z wielu badaczy “splątanych fotonów”, a interpretacja M. Zarecznego “doświadczenia Mandela” jest faktycznie interpretacją, jaka krąży w naukowym świecie.
Co w proponowanej interpretacji przebiegu zjawiska, zachodzącego w doświadczeniu Mandela, jest niewłaściwego? Najważniejszą rzeczą, jaka wysuwa się na pierwszy plan, jest to, że w interpretacji tego doświadczenia nie powinno w ogóle wspominać się o dwóch splątanych ze sobą fotonach. Nie powinno wspominać się, bo jest to niedorzeczne. Tak naprawdę w doświadczeniu nie dochodzi do stworzenia dwóch fotonów, które są identyczne i zachowują się w identyczny sposób w tym samym czasie.
Interpretatorzy doświadczenia oraz ci, co projektowali doświadczenie i je wykonywali, nie mówią niczego na temat jednakowych dróg dla biegu obu wiązek, poczynając od lasera a kończąc na detektorach. Tę różnorodność dróg i brak starań, aby te drogi były jednakowe, sugeruje przedstawiony powyżej rysunek. Jest on asymetryczny i drogi wiązek światła są w nim różne. A więc, głównie z tego względu nie może, i nie powinno, być mowy o dwóch potomnych fotonach, pochodzących od tego samego fotonu macierzystego, które to dwa fotony w tym samym czasie docierają do dwóch par detektorów.
Drugą i nie mniej ważną sprawą jest sposób określania “jednoczesności” pojawiania się podobnych obrazów interferencyjnych na parach detektorów Д1 - Д2 oraz Д3 - Д4. Dobrze byłoby wiedzieć, w jaki sposób była określana jednoczesność pojawiania się identycznych obrazów i w jaki sposób była stwierdzana ich identyczność.
Na razie można stwierdzić jedynie to, że interpretacja wyników doświadczenia Mandela została stworzona w sposób bardzo niefrasobliwy, który w fizyce nie powinien mieć miejsca.
A jak do powyższego ma się moja interpretacja mechanizmu splatania dwóch fotonów, która jest przedstawiona na http://swobodna.energia.salon24.pl/90952,index.html ? Interpretacja ta jest jak najbardziej właściwa. Ale obowiązuje ona dla idealnego doświadczenia Mandela. To znaczy, dla takiego doświadczenia, w którym już na etapie rozdzielenia promienia lasera na dwie wiązki rzeczywiście (1) z macierzystego fotonu powstają dwa fotony potomne, w którym (2) długości obu wiązek są identyczne “co do ułamka długości fali”, w którym te (3) potomne fotony docierają do detektorów w tym samym czasie.
W przypadku doświadczenia Mandela, w którym wymienione “trzy punkty” nie są realizowane, nie istnieje “splątanie dwóch fotonów”, które byłoby realizowane w sposób bezpośredni, tak jak to przedstawiono. Jednak pozornie bezprzyczynowe zmiany obrazu interferencyjnego dla wiązki, w której brak bezpośredniej ingerencji człowieka, świadczą o istnieniu splatania pośredniego. Ale to splatanie pośrednie nie dotyczy “fotonów potomnych” (czy siostrzanych), lecz przebiegu zjawisk interferencyjnych w pierwszej i w drugiej wiązce światła laserowego. To splątanie pośrednie miedzy zjawiskami odbywa się za pośrednictwem analizatora, który podobnie wpływa na zjawisko interferencji w obu wiązkach, pomimo że “fizycznie” znajduje się na drodze biegu tylko jednej wiązki. Odbywa się to z tego powodu, że faktycznie analizator istnieje “w każdej chwili” wszędzie w przestrzeni, a więc i w miejscach, gdzie pozornie go nie ma. Z tego powodu w przypadku bardzo subtelnych zjawisk, do jakich należy bieg wiązki świetlnej i jej polaryzacja, analizator ma wpływ na te zjawiska zarówno w przypadku, gdy wiązka biegnie bezpośrednio przez niego, jak i wówczas, gdy wiązka biegnie daleko od niego. Ale, jak należy się domyślać, wiązka powinna biegnąć równolegle do osi analizatora, wokół której obraca się go dla wyboru płaszczyzny polaryzacji.
____________________________________
Odkrycie fizyki na trzecie tysiąclecie - http://pinopa.republika.pl/
Źródło: http://swobodna.energia.salon24.pl/92825,index.html
Licencja: Creative Commons