10 votos

En los experimentos con gotas de aceite que sugieren que la teoría de la onda piloto de De Broglie podría ser exacta, ¿a qué corresponde la superficie del fluido?

Como una partícula que viaja a una pantalla, es viajar a través del espacio 3-dimensional. En el experimento de la gota de aceite, sólo hay dos dimensiones de importancia-la gota simplemente se mueve a lo largo de la superficie de un ondulados líquido. Parece que las 3 dimensiones ondulados superfluido el resultado sería mucho más dinámica compleja. Entonces, ¿cómo es la superficie del fluido en el experimento de la gota de aceite se corresponden con el espacio real que una partícula que viaja a través de?

Una de los enlaces, como se pide:

9voto

Nathan Feger Puntos 7675

En el Faraday piloto de onda de líquido gota de la dinámica, la onda de líquido que se entiende como una analogía para la función de onda. Más específicamente, los experimentos son construidos como implementaciones físicas de forma análoga a la de de Broglie-Bohm de la teoría, donde una partícula con discretos de coordenadas es "guiado" por un piloto de onda que sigue la ecuación de Schrödinger.

Para ser un poco más explícito, el de de Broglie-Bohm teoría funciona con un estándar de la función de onda $\psi(\mathbf q,t)$ en una sola o de múltiples partículas espacio de configuración $\{\mathbf q\}$, que obedece a la ecuación de Schrödinger $$ i\manejadores\frac{\partial}{\partial t}\psi(\mathbf q,t)=-\frac{\manejadores^2}{2m}\sum_i\nabla_i^2\psi(\mathbf q,t)+V(\mathbf q)\psi(\mathbf q,t). $$ Esta función de onda, a continuación, guías real 'partícula' con coordenadas $\mathbf q(t)$ en el espacio de configuración (por lo que puede representar las coordenadas de varias partículas) por la coincidencia de su impulso a los locales de impulso de la función de onda, entendida como $$ m_k\frac{\mathrm d\mathbf q_k}{\mathrm dt}=\manejadores \operatorname{Im}\left(\frac{\nabla_k\psi(\mathbf q,t)}{\psi(\mathbf q,t)}\right) $$ para el $k$th partícula. La partícula está distribuida en el espacio de configuración de acuerdo a $|\psi(\mathbf q,t_0)|^2$ en un tiempo inicial $t_0$, y mantiene que la distribución; cuando la medición es la configuración de espacio de partículas que se detecta.

Las gotas de agua se comportan de manera similar, pero no exactamente de esta manera. La superficie del fluido actúa de una forma de onda, y las influencias de la partícula-como la gota, el intercambio de energía y de momento con ella. La analogía es, sin embargo, en ninguna parte cerca exacto, y es descrito en considerable (pero todavía legible) detalle de

Faraday piloto de la dinámica del oleaje: modelización y cálculo. P. A. Milewski et al. J. Líquido Mech. 778 361 (2015).

En resumen, la gota se mueve balistically entre rebotes, y durante los rebotes, su componente horizontal $\mathbf X(t)$ obedece a la ecuación de Newton $$ m\frac{\mathrm d^2\mathbf X}{\mathrm dt^2}+\operatorname{arrastre}(t)\frac{\mathrm d\mathbf X}{\mathrm dt}=-F(t) \nabla \overline\eta $$ donde $\overline\eta=\overline\eta(x,y)$ es el líquido de la superficie de la altura que tendría si la gota no se rebote.

Esto significa que, para empezar, que hay dos grandes diferencias entre el Faraday de onda de las gotitas y la de de Broglie-Bohm teoría. Por un lado, la onda de la influencia en el sistema mecánico de muy diferente carácter. Para añadir a esto, la gota puede influir en el Faraday de la onda, que es impensable en Bohmian mecánica.


Así que, para resumir: el líquido de onda es un (imperfecto) física analógicas para la Bohmian función de onda. ¿Cuál es la superficie del fluido en sí un análogo? Nada. Esa es una lectura de la analogía. Es sólo una analogía, y no todos los elementos de la analogía de la necesidad de decir algo en el otro lado. El estado de la analogía es bien resumida por J. W. M. Bush en la introducción de

La nueva ola de piloto de la teoría de las ondas. J. W. M. Bush. La física de Hoy 68 no. 8, 47 (2015). U. de Arizona eprint.

El rebote-gota experimentos son realmente importantes. Ellos muestran que la partícula-sistema como el que de hecho puede mostrar en forma de ondas de comportamiento, como dos de los rendija de la interferencia o el modo de cuantización, desde la más fundamental de las interacciones que se nos haya pasado por alto en un primer momento. En este sentido, son un estímulo para seguir buscando un Bohmian-como explicación de la mecánica cuántica.

Por otro lado, rebotando en las gotitas de que los experimentos son fundamentalmente limitada. Tienen un tiempo difícil simular el movimiento tridimensional de una sola partícula, y que en su mayoría no puede simular la mecánica cuántica de los múltiples partículas (incluso dos partículas en una dimensión), ya que la función de onda es una onda en la (#partículas)$\times$(#dimensiones)-dimensional en el espacio de configuración. En otros casos, tales como Mandel dips, la onda cuántica, la interferencia se produce aún más espacios abstractos.

El rebote-gota de experimentos, al igual que otros cuántica análogos tales como el elástico de las barras, por lo tanto no son prueba de nada, y que no tiene implicaciones sobre los fundamentos de la teoría cuántica. Son un interesante campo de pruebas, y sería bueno ver que ellos toman muy interesante, fundaciones cuestiones, como la Campana de las desigualdades y la contextualidad, en los que podrían producir nuevas e interesantes preguntas y toma lo que podría ser reflejado en el quantum lado. Como están ahora, sin embargo, son simplemente una curiosidad interesante, me temo.

0voto

SBWorks Puntos 245

Como una partícula que viaja a una pantalla, es viajar a través del espacio 3-dimensional.

No, lo que pasa es que el espacio de configuración de los cambios en el sistema. Esto es esencial para explicar las interacciones que destruir la interferencia. Si su derecho de hendidura se desvía hacia abajo y a la izquierda de su hendidura se desvía hacia arriba, entonces las dos ondas no se superponen, y por lo tanto, cuando la onda pasa a través de las dos rendijas, no sería ninguna interferencia. Sólo un parche a la derecha y abajo y otro parche a la izquierda y arriba y sin flecos. No hay más brillantes tiras, no más débil tiras, sólo dos distintos parches. Del mismo modo, cuando usted consigue que la información forma cuando vayas a pesar de que uno de hendidura de que usted obtenga la información mediante el cambio de una partícula diferente, y por lo tanto se desvían que otras partículas y por lo tanto toda la viga como una función de espacio de configuración es desviado a continuación, no se superponen, por lo tanto usted obtener ningún tipo de interferencia.

La mecánica cuántica parece más misterioso cuando las personas no dicen la ola asigna los números complejos para las configuraciones, no a los lugares en físico el espacio 3d.

Entonces, ¿cómo es la superficie del fluido en el experimento de la gota de aceite se corresponden con el espacio real que una partícula que viaja a través de?

No es una superficie. Tiene una onda. Se asigna un número complejo (y un giro del vector) para cada configuración. El (cambio) de la fase especifica la configuración está cambiando si la configuración está en que, dada la configuración. La magnitud de la ola en una configuración determinada es lo que corresponde a la superficie del líquido. Se produce una fuerza adicional sobre las partículas en la configuración. La configuración naturalmente, un clásico de la fuerza basado en cómo las partes interactúan cuando están tan lejos unos de otros. Y el (cambio) magnitud dice un quantum de fuerza.

De modo que la onda evoluciona, como siempre lo hace. Así que cuando la onda tiene un valor distinto de cero partes, correspondientes a las partes de ir a través de cada rendija, usted puede recibir interferencias. La ubicación de cada partícula (algo que usted no sabe) conjuntamente da la configuración de todo el sistema. El (la variación espacial de la fase de la onda entonces le dice que la velocidad de cada partícula. Y el (la variación espacial de la magnitud de la ola, a continuación, le dice a un adicional de quantum potencial, que también cambia la velocidad tanto como el clásico potencial correspondiente a la configuración.

-4voto

John Duffield Puntos 4475

En la gota de aceite experimentos que sugieren que de Broglie de la piloto de la teoría de la onda podría ser preciso, lo que hace que el líquido de la superficie corresponden a?

Las tres dimensiones del espacio que la partícula se mueve a través de. Pero puedo agregar que no se debe pensar de la partícula como el de la gota de aceite. En lugar de pensar de la partícula como algo más parecido a un huracán. El ojo de la tormenta corresponde a la de la gota de aceite. Y ahí es donde no hay viento.

Como una partícula que viaja a una pantalla, es viajar a través del espacio 3-dimensional. En el experimento de la gota de aceite, sólo hay dos dimensiones de importancia-la gota simplemente se mueve a lo largo de la superficie de un ondulados líquido.

Tiene un jugar con Falaco solitones. En mi humilde opinión es la mejor analogía que el de la gota de aceite. Todavía no es el ideal de la mente.

Parece que las 3 dimensiones ondulados superfluido el resultado sería mucho más dinámica compleja.

Lo cierto es que. La dinámica 3-dimensional ondulados de agua son bastante complicada:

enter image description here GNUFDL imagen por Kraaiennest, ver Wikipedia

Entonces, ¿cómo es la superficie del fluido en el experimento de la gota de aceite se corresponden con el espacio real que una partícula que viaja a través de?

En mi humilde opinión la superficie del fluido se corresponde con el espacio, y el de la gota de aceite corresponde a la media de la partícula. No creo que de un electrón como un poco de bola que tiene un campo, en lugar de pensar que el electrón del campo es lo que es. Y este campo no tiene un borde. Pero es esféricamente simétrica, por lo que no tiene un centro.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X