kvanteinteraktivt

Kvanteobjekter viser en adfærd, der er i konflikt med vores daglige oplevelse af makroskopiske ting. Vi skelner mellem tre almindelige modeller, der ofte påberåbes for at beskrive visse aspekter af virkeligheden.

partikelmodellen

partikler er ofte repræsenteret som bolde for at visualisere små eller endda punktlignende objekter med veldefinerede grænser.

deres skelneevne er repræsenteret af forskellige farver. Partikler kan tælles.

klassiske partikler kan lokaliseres. På ethvert givet tidspunkt er de på et givet sted, som i princippet kan kendes. De har også et veldefineret momentum. Inden for modellen af Nytonisk mekanik kan vi lave præcise forudsigelser, hvor vi kan finde en partikel i fremtiden, hvis vi får nøjagtige indledende betingelser.

bølger

bølger er rumligt udvidede og periodiske fænomener.

i modellen af klassiske bølger kan deres intensitet kontinuerligt ændres.

i praksis er selv klassiske bølger sammensat af meget mange individuelle partikler: vandbølger er resultatet af den kollektive bevægelse af meget mange molekyler. Inden for en og samme bølge er forskellige partikler på forskellige steder og rejser med forskellige momenta.

når to partielle bølger superpose hinanden. Mødet med to bølgekamre fører til en endnu større kam (konstruktiv interferens). Når en kam overlapper med et trug, kan de to bølgeformer annullere hinanden (destruktiv interferens).

kvantefysik

i kvantefysik kan vi hverken tildele en præcis position eller en nøjagtig retning til en partikel.

sandsynligheden for at finde et kvanteobjekt i position \(h\) med momentum \(p\) kan dog forudsiges ud fra den absolutte firkant af den kvantemekaniske bølgefunktion \(|\psi(H, p)|^2\).

på et givet tidspunkt kan denne sandsynlighed antage ikke-nulværdier ved flere lige vidt adskilte positioner. I så fald siger vi, at objektet er delokaliseret, og vi kan ikke tildele en enkelt veldefineret position i rummet.

interessant nok finder vi imidlertid i enhver positionsmåling på det kvanteobjekt et enkelt og hele objekt. Dens egenskaber, såsom masse, energi, ladning eller polariserbarhed er altid forenet i dette ene objekt – ikke fortyndet eller smurt over større rumområder.

i fri evolution udbreder kvanteobjekter sig i henhold til Schr Krimdinger ‘ s bølgeligning. Imidlertid interagerer de med deres miljø som intakte hele partikler.

i vores laboratorium kan du oprette en molekylær stråle og observere molekylerne, der ankommer på detektoren, en efter en. Hvilken af de tre modeller beskriver observationerne bedst?