by 
Ερώτηση προς τους φίλους Φυσικούς και διδάσκοντες τη Φυσική:
Αν θέλει κάποιος να εισαγάγει την κυματοσωματιδιακή φύση του φωτός, συνήθως ξεκινά από φαινόμενα που ερμηνεύονται κυματικά ώστε να μιλήσει για μήκος κύματος και συχνότητα (συμβολή, περίθλαση), μετά από φαινόμενα που ερμηνεύονται σωματιδιακά (πίεση ακτινοβολίας, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο) για να εξηγήσει οτι το φως μεταφέρει ενέργεια και ορμή και στη συνέχεια θέτει ένα ερώτημα του κατα πόσο είναι συμβατά αυτά τα δύο — ενδεχομένως παραθέτοντας το πείραμα της διπλής οπής για μονήρη φωτόνια.
Η ερώτηση είναι:
Το πιο άμεσο παράδειγμα που έχουν τα παιδιά αναφορικά με τα κύματα είναι τα “θαλάσσια κύματα” που παρατηρούν, στα οποία έχουμε και μεταφορά μάζας. Ένα θαλάσσιο κύμα μπορεί να με “πετάξει έξω”. Τα “ξεμπερδεύουμε” όταν τους διαχωρίζουμε τις κυματικές ιδιότητες από τις σωματιδιακές κατα τον παραπάνω τρόπο, ή διαιωνίζουμε την παπαγαλεία και τυχόν παρανοήσεις που μπορεί να έχουν;
Γιάννη, η διαφορά ανάμεσα σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα και την προσομοίωσή του στον υπολογιστή είναι ότι την προσομοίωση ένα ανθρώπινο όν, ο προγραμματιστής, την έκανε να συμπεριφέρεται με αυτόν τον τρόπο, ενώ το ηλεκτρονικό κύκλωμα δεν έχει οριστεί να συμπεριφέρεται έτσι από κάποιον. Ή μήπως έχει; το ρωτάω γιατί, σύμφωνα με μια θεωρία, το κάθετί που συμβαίνει γύρω μας είναι μια προσομοίωση.
Οι σύγχρονες θεωρίες της φυσικής μοιάζουν τόσο τρελές που, οτιδήποτε τρελό σκεφτεί κανείς, δεν αποκλείεται μια μέρα να γίνει θεωρία. Δεν αποκλείεται μάλιστα να αποδειχθεί πειραματικά.
Αν ρωτούσες τον Νιούμαν "τι είναι αυτό που κάνει ένα σωματίδιο να χάνει τις κυματικές του ιδιότητες όταν παρατηρείται;" θα σου απαντούσε: "η αφηρημένη υπόσταση του παρατηρητή".
Νίκο και Άρη ευχαριστώ για τις απαντήσεις.
Αυτό που κολλάει καλύτερα στο μυαλό μου είναι πως η πιθανότητα κάνει τα σωματίδια να "κυματοφέρνουν".
Βέβαια η συνύπαρξη των αλληλοαποκλειομένων καταστάσεων που αναφέρει ο Άρης και στα δύο σχόλια (και το πείραμα Haroche – Wineland) με ξεπερνά. Το 1978 έγραφε ο Ευτύχης Μπιτσάκης για τις διαφωνίες μεταξύ των μεγάλων. Το πείραμα για το EPR δεν είχε ακόμα γίνει.
Νίκο λες:
Γιάννη, η διαφορά ανάμεσα σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα και την προσομοίωσή του…….
Δεν μιλώ για προσομοίωση πύλης AND. Μιλώ για υπολοίησή της από πρόγραμμα. Οι είσοδοι-σήματα είναι πάλι ηλεκτρικής φύσης. Μόνο που η έξοδος έρχεται μέσα από κάποιο πρόγραμμα. Δηλαδή όταν του ρίξεις τα ηλεκτρικά σήματα που αντιστοιχούν στα 0 και 1, αυτός να βγάλει ηλεκτρικό σήμα (όχι προσομοίωση) που αντιστοιχεί στο 0, κ.λ.π.
Ένα συνδυαστικό κύκλωμα υπολοιείται και με EPROM αλλά αυτή έχει επίσης υλική υπόσταση. Δεν είναι πρόγραμμα.
Αυτό εννοώ σαν προσομοίωση της πύλης AND Γιάννη. Την υλοποίησή της από ένα πρόγραμμα.
Νίκο δεν καταλαβαίνω ακριβώς τι εννοείς. Θέλω να πω το εξής:
Δυο καλώδια συνδέονται σε δυο εισόδους μιας κάρτας. Ένα πρόγραμμα γραμμένο σε γλώσσα μηχανής ή ακόμα και σε ανώτερη γλώσσα διαβάζει τις τάσεις. Αν οι τάσεις είναι κοντά στα 5V η κάρτα παίρνει διαταγή να βγάλει σε κάποια έξοδο 5V.
Προσομοίωση σημαίνει να χρησιμοποιήσουμε το Tina ή το Excell και να έχουμε την AND σε εικονικό περιβάλλον.
Εμείς από την συμπεριφορά και μόνο δεν μπορούμε να διακρίνουμε την AND από την EPROM , από την προγραμματιζόμενη πύλη.
Όμως δεν έχουν ίδια φύση οι τρεις περιπτώσεις.
Καλησπέρα Άρη.
Έχεις δίκιο για την έκφραση. Ήθελα να πω "υπολόγισε τα πάντα σύμφωνα με την σχόλη της Κοπεγχάγης. …".
Η πρώτη αξιωματική θεμελίωση της θεωρίας έγινε από την ομάδα των Bohr – Heisenberg και η τελική σύνοψη από το πολύ καλό βιβλίο του Dirac. Το μήνυμα ήταν δούλεψε τα μαθηματικά και άσε τις ερμηνείες για μετά.
Προσωπικά δεν έχω το ανάστημα να αντικρουσω τον Οικονόμου, αλλά δεν καταλαβαίνω τι εννοεί ως δομή σε ένα στοιχειώδες σωματίδιο (ειδικά στα μποζόνια, ελλείψει μάζας). Το μόνο που καταλαβαίνω είναι ότι τα χαρακτηριστικά τους περιγράφονται από την δράση ενός τελεστή σε μια καθαρά μαθηματική ποσότητα, την κυματοσυνάρτηση. Εκεί ο Πλάτωνας σιγουρα θα αναγνώριζε τις σκιές του.
Γιάννη Καλησπέρα.
Αν εννοείς ότι από αυτά που μετράμε δεν μπορούμε να ξεκαθαρισουμε ποιας οντότητας τα μεγέθη μετράμε, ποια είναι η φύση της, συμφωνώ.
Προσωπικά δεν καταλαβαίνω γιατί ένα κύμα πιθανότητας καθιστά κάτι κύμα, ειδικά όταν μόνον το πλάτος του μπορεί να μετρηθεί. Από την άλλη ο Νίκος, καλησπερα Νίκο, έχει δίκιο όταν λέει πως το ότι ανιχνεύω κάτι σε ένα σημείο δεν το καθιστά σώμα, απλά εκεί βρίσκεται η συσκευή μου.
Το πείραμα της διπλής σχισμής δηλώνει ξεκάθαρα στο μυαλό μου, ότι η κυματική και η σωματιδιακή είναι απλά περιγραφές μιας νέας φύσης "πραγμάτων", τα οποία πραγματώνονται με καποια πιθανότητα όταν "καταρρέει" μια μαθηματική συνάρτηση! Απίστευτο αλλά έτσι είναι. Ανεξήγητο επίσης…
Στάθη το πρωτόνιο τι είναι;
Σωματίδιο;
Κύμα;
Άλλοτε σωματίδιο και άλλοτε κύμα;
Δεν έχει νόημα να συζητάμε για τη φύση του πρωτονίου;
Γιάννη όταν και οι δύο σχισμές είναι ανοικτές, χωρίς ανιχνευτές πίσω τους, το πρωτόνιο συμβάλλει με όλα τα υπόλοιπα που θα αφεθουν πριν και μετά από αυτό (υπέθεσε ότι βάλλονται ένα, ένα).
Όταν βάλουμε έναν ανιχνευτή πίσω από μια σχισμή, δεν εμφανίζονται φαινόμενα συμβολής.
Πες μου εσύ τι είναι, ειλικρινά δεν ξέρω (φυσικά και έχει νόημα να το συζητάμε).
Συμβολή έχουμε όμως ή οι κροσσοί σχηματίζονται διότι υλοποιούνται όλα τα ενδεχόμενα μη μηδενικής πιθανότητας;
Το ότι το αποτέλεσμα (κατανομή) είναι εντελώς όμοιο μαθηματικά με συμβολή, καθιστά όλο το φαινόμενο συμβολή;
Κάθε μορφή πύλης AND φτιαγμένη με υλικά μέσα, είναι πύλη AND. Κάθε πρόγραμμα υπολογιστή που δείχνει πύλες AND στην οθόνη συνδεδεμένες με LEDάκια που αναβοσβήνουν, είναι προσομοίωση.
Καλησπέρα παιδιά. Παρακολουθώ με ενδιαφέρον τη συζήτηση. Κάποιες (αφελείς ενδεχομένως) σκέψεις και από εμένα.
Δεν γνωρίζω π.χ τι είναι το ηλεκτρόνιο, γνωρίζω όμως ότι δεν είναι το ίδιο με το ηλεκτρόνιο του J.J. Thomson. Αν ήταν δυνατή μια συνομιλία μεταξύ δύο φυσικών, ενός των αρχών του 20ου αιώνα και ενός σύγχρονου, παρόλο που θα χρησιμοποιούσαν την ίδια λέξη «ηλεκτρόνιο» δεν θα συνεννοούνταν, διότι πίσω από αυτήν κρύβεται μια έννοια εφοδιασμένη με διαφορετικές πλέον ιδιότητες, από αυτές που είχε όταν πρωτοανακαλύφθηκε. Με αυτή τη λογική, ίσως οι έννοιες «σωματίδιο» και «κύμα» για την περιοχή του πολύ μικρού να είναι παρωχημένες, αφού όλα θεωρούνται, όπως γράφει ο Άρης, κβαντικές διαταραχές πεδίων οπότε η χρήση των όρων «σωματίδιο» και «κύμα» να οδηγεί σε παρανοήσεις.
Από εκεί και πέρα σε οντολογικό επίπεδο, προσωπική μου άποψη είναι, ότι κάτι υπάρχει, όσο μας κάνει τη δουλειά, δηλαδή όσο περιγράφει με συνέπεια φαινόμενα. (Υπό αυτή την έννοια για παράδειγμα, ο αιθέρας κάποτε «υπήρξε»…).
Ελπίζω να μην κούρασα φλυαρώντας.
Δεν ξέρω γιατί έχουμε συμβολή.
Δεν ξέρω τον μηχανισμό, για αυτό και δεν θεωρώ το πρωτόνιο κύμα, αλλά ότι περιγράφεται η διάδοσή του από ένα κύμα πιθανότητας (μαθηματικά η κυματοσυνάρτηση στο τετραγωνο). Αλλά ξέρω ότι δεν είναι επίσης κάποιο κύμα – οδηγός, τύπου Bohm (μετά το πείραμα του Aspect δεν υπάρχουν κρυμμένες μεταβλητές).
Από την άλλη γιατί οι δομικοί λίθοι πρέπει να είναι ή σώματα ή κύματα;
Καλησπέρα Απόστολε, γράφαμε μαζί.
Γιάννη έχουμε συμβολή. Έχουμε καθαρά και ξάστερα συμβολή. Ακόμα κι αν ανάμεσα στην πηγή και στο πέτασμα δεν υπάρχει εμπόδιο, δηλ. ο δρόμος είναι ανοικτός και το ηλεκτρόνιο κινείται ευθύγραμμα, πάλι έχουμε συμβολή. Τότε ακολουθεί άπειρους δρόμους, τα πλάτη υπερτίθενται, οι δρόμοι κοντά στην ευθεία δεν έχουν διαφορά μήκους (παρά μόνο δεύτερης τάξης), η υπέρθεση είναι ενισχυτική, τα πλάτη των άλλων τροχιών εξουδετερώνονται και μένουν μόνο οι τροχιές κοντά στην ευθεία που δεν εξουδετερώνονται. Η ευθύγραμμη διάδοση του ηλεκτρονίου είναι κι αυτή αποτέλεσμα συμβολής.