Wie erklärt die Bohmsche Mechanik den Informationseffekt im Doppelspaltexperiment?

De Broglie und David Bohm fanden eine Methode (1952), die das für die QM so zentrale Doppelspaltexperiment und seine Variationen auf intuitive Weise ohne Berufung auf Wahrscheinlichkeit, Wellenfunktionskollaps, das „Messproblem“ o.ä. erklärt Anrufung des Bewusstseins des Experimentators. Obwohl die Anerkennung von Bohms Werk aus soziologischen Gründen nicht zeitgemäß war, lobte John Bell es bereits 1987.

Ich kann fast verstehen, dass die experimentelle Konfiguration eine nichtlokale Gleichung bestimmen kann, die den Weg von Partikeln durch den Apparat führt, so dass das Blockieren eines Schlitzes das Interferenzmuster verschwinden lässt, aber ich verstehe überhaupt nicht, wie erkannt wird, welchen Schlitz das Partikel gegangen ist durch (so dass die Bewegung des Elektrons nicht gestört wird) kann auch dazu führen, dass das Muster verschwindet. Kann bitte jemand versuchen, diesen letzteren Effekt zu erklären, indem er die Bohmsche Interpretation verwendet und ein Minimum an Mathematik verwendet?

HINZUGEFÜGT:

In Bohms Aufsatz von 1952, Teil I, Seite 174, sagt er, dass die Messung, durch welchen Schlitz das Teilchen gegangen ist (WWM), die Flugbahn des Teilchens stört, wodurch das Muster verschwindet. Er sagt weiter, dass die Möglichkeit, WW zu messen, ohne das Teilchen zu stören, dazu führen würde, dass das Interferenzmuster gesehen wird. Dies ist jedoch nicht das, was in tatsächlichen Experimenten beobachtet wird. Die folgende Referenz impliziert, dass es eine Bohmsche Erklärung gibt: https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaav9547.full#:~:text=In%201991%2C%20Scully%2C%20Englert%2C%20and %20Walther%20%28SEW%29%20 schlug vor,%20die%20Korrelationen%20zwischen%20Partikeln%20und%20denDetektoren%20zu%20 .

Haben Sie eine Referenz für die von Ihnen erwähnte Methode von De Broglie und Bohm?
Diese Frage wurde bereits hier beantwortet, unter physical.stackexchange.com/questions/429767/… .

Antworten (1)

Da ich keine Antworten bekomme (möglicherweise, weil die Bohmsche Mechanik von Physikern immer noch ignoriert wird?), Dachte ich, ich würde meine eigene Antwort posten, basierend auf der Beobachtung von Impulsstörungen bei Doppelspaltmessungen , einem Link auf welches Papier kommt meine Frage.

Es stellt sich heraus, dass diejenigen Physiker, die spekuliert haben, dass Information das Herzstück der QM ist und dass sich Teilchen im Doppelspaltexperiment in Wellen und dann wieder in Teilchen verwandeln, wahrscheinlich falsch liegen, da Theorie und Experiment die Bohmsche Mechanik bestätigt haben diese Ausgabe von 2019.

Insbesondere sind keine esoterischen Diskussionen über abstrakte Informationen, wellenartige oder probabilistische Eigenzustände oder jegliche Art von Nichtdeterminismus in der Flugbahn des Teilchens erforderlich.

Das Papier zeigt, dass die Impulsübertragung auf das Teilchen von jedem Gerät zur Messung seiner Position relativ zu den Schlitzen nicht trivial ist und dass es eine lineare Beziehung zwischen dem Grad der Gewissheit der Positionsmessung und dem Grad gibt, in dem das Interferenzmuster verschwindet. was nur vom Grad der Impulsübertragung abhängt.

Vereinfacht gesagt ist die Messung der Position eines winzigen Partikels vergleichbar mit dem Blockieren eines der Schlitze. Es bewirkt, dass das Interferenzmuster in direktem Zusammenhang mit dem Grad der Blockierung verschwindet. Diese Blockade ist so zu verstehen, dass sie die Bahn der Teilchen genau so beeinflusst, als ob die Wellenfunktion eine nichtlokale Kraft wäre (Bohm nannte sie das Quantenpotential ). Die nichtlokale Natur dieser Führungskraft impliziert, dass das Schließen eines Schlitzes (oder das Messen des Partikeldurchgangs) das mit der experimentellen Konfiguration verbundene nichtlokale Quantenkraftfeld sofort ändert, was wiederum den Grad ändert, in dem Partikel allmählich in ein Interferenzmuster gedrückt werden .

Bemerkenswerterweise gibt es hier keinen Alles-oder-Nichts-Effekt, keine Notwendigkeit für Mystik oder Mehrdeutigkeit, keinen Nichtdeterminismus, keine Notwendigkeit, sich einen "Kollaps der Wellenfunktion" in klassische Eigenzustände vorzustellen, und keine Notwendigkeit, sich über Heisenbergs Unschärferelation Gedanken zu machen, die immer noch gilt für alle Messungen.

Soweit wir an Occams Razor glauben, scheint die Bohmsche Mechanik eine korrektere, intuitivere, erklärendere und praktischere Interpretation der QM zu sein als Bohrs orthodoxe Kopenhagener Interpretation, zumindest wenn sie auf das Doppelspaltexperiment angewendet wird, was der Fall ist als wesentlich angesehen.

Wenn ich in meiner Frage oder dieser Antwort Fehler gemacht habe, bitte ich darum, dass sie hier korrigiert werden, da dies in der heutigen Physik ein wichtiges Verständnis zu sein scheint.

Klassischerweise stellen wir uns Interferenz vor, wenn 2 Photonen phasenverschoben eintreffen und einen dunklen Fleck erzeugen, dies ist eine Verletzung der Energieerhaltung. Ich bin ein Fan von Feynman, der besagt, dass Photonen das n-fache ihrer Wellenlänge (n = ganze Zahl) von der Quelle bis zur Absorption zurücklegen wollen, das ist ein wichtiger Teil der Photonenwellenfunktion. Es gibt keine Möglichkeit, ein Photon auf seinem Weg zu messen, ohne es zu absorbieren, da die Elektronenstörung dazu führt, dass die ursprüngliche Wellenfunktion verändert/zerstört wird. Feynman und Bohm würden zustimmen, dass es eine leitende EM-Kraft gibt, die das Elektron des Photons führt.
Ja, die grundlegende Erklärung von Quanten liegt in der Anforderung einer ganzzahligen Anzahl von Wellenlängen (ursprünglich, um auf eine elliptische Umlaufbahn zu passen). Ein dunkler Fleck (destruktive Interferenz) ist jedoch kein Verstoß gegen die Energieerhaltung, da die Energie in der Welle selbst enthalten ist (es erfordert Energie, um eine Strahlungswelle zu erzeugen). Es ist wahr, dass es innerhalb überlagerter Wellen dunkle und helle Punkte geben kann, in denen die momentane oder stehende Wellenenergie null oder die doppelte Amplitude oder mehr zu sein scheint, aber die Gesamtenergie in einem Wellenpaket bleibt immer erhalten.
Bei der sogenannten „schwachen Messung“ ist es möglich, ein fundamentales Teilchen zu messen, ohne es durch statistische Verfahren zu absorbieren („zerstören“), und wenn dies geschehen ist, können wir sehen, welche Auswirkung die Messung auf die experimentellen Ergebnisse hat. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ich sehe, in welchem ​​Zusammenhang Ihre Beobachtungen speziell zu meiner Frage oder Antwort stehen.
Ihre Aussage, dass Feynman und Bohm zustimmen würden, dass es eine Führungskraft gibt, bedarf weiterer Details, da Feynman einfach entlang aller Pfade integriert hat, was mehr oder weniger ein probabilistisches Argument ist, während Bohm gezeigt hat, dass die Bornsche Wahrscheinlichkeitshypothese überhaupt nicht erforderlich ist. Bohms Verwendung eines Teils der Wellenfunktion als Führungskraft ("Quantenpotential") ist einzigartig und liefert die gleichen Ergebnisse wie die Wahrscheinlichkeitshypothese mit viel weniger Mystik und Komplexität.
Ja, das EM-Feld ist "magisch", hält, überlagert und überträgt Energie, aber wir können es niemals direkt beobachten. Erst wenn die Quanten aus dem Feld absorbiert sind, können wir Beobachtungen machen. In den dunklen Bereichen des Interferenzmusters gibt es keine Quanten .... und daher dort keine Energie oder kein Feld. Die Pilotwelle ist Bohm und Feynman gemeinsam, der Weg des Photons wird bestimmt, bevor es sich überhaupt zu bewegen beginnt. Feynmans Verwendung aller Pfade läuft schließlich auf den kürzesten Pfad hinaus, der ein ganzzahliges Vielfaches ist.
@PhysicsDave Ich fürchte, ich muss Ihnen entschieden widersprechen, dass es "kein Feld" gibt, in dem sich Wellen destruktiv überlagern. Bei einer sich bewegenden Welle ist leicht zu erkennen, dass eine momentane destruktive Interferenz für keine der überlappenden Wellen einen Punkt mit Nullenergie darstellt. Bei einer stehenden Welle ist es vielleicht weniger gut zu sehen. Die Energie in einer Welle wird jedoch über die Zeit und Entfernung verteilt, die die Wellenform einnimmt. Diese Energie umfasst die lokalen Maxima und Minima eines Interferenzmusters.
Grundsätzlich ist eine Quantenwelle ein NICHTLOKALES Phänomen, weshalb sie bei einer lokalen Messung zu verschwinden scheint.
Wenn 1000 rote Photonen durch Doppelspalte gehen, werden 1000 Photonen von Ihrem Auge beobachtet, es gibt keinen Verlust. Ja, das EM-Feld kann sich überlagern, 2 Photonen in Phase würden schließlich in Ihrem Auge gestreut und beide Quanten schließlich absorbiert. In den dunklen Bereichen ist nichts, 2 phasenverschobene Photonen würden schließlich auch beobachtet werden, wenn sie vorhanden wären. Sicherlich können wir Überlagerungen in vielen Wellenphänomenen sehen, aber nicht im Licht. Grundlage der Pilotwelle ist, dass die Photonen einen Weg gewählt haben.
Das Elektron und das Photon haben immer Welleneigenschaften, auch wenn das Interferenzmuster durch den Versuch einer schwachen oder starken (blocked slit) Messung zerstört wird. Das Interferenzmuster verschwindet, weil das Original dieser Welle von der Quelle zum Ziel erzeugt wurde und durch die Schlitze gestört wurde. Schätzen Sie die Diskussion!
Ich verstehe das nicht, gibt die Bohmsche Mechanik nicht die gleiche Vorhersage wie "normales" QM, daher ist es eine Interpretation ?
Ja, die Bohmsche Mechanik liefert die gleichen Wahrscheinlichkeitsvorhersagen wie die Standard-QM. Wie Standard-QM ist es eine Interpretation. Physiker haben mit der Schrödinger-Gleichung und anderen Grundlagen der QM wenig zu tun, da sie die Natur im kleinsten Maßstab mit sehr hoher Präzision beschreiben.
Teil 1: PhysikDave sagte: „Die Grundlage der Pilotwelle ist, dass die Photonen einen Weg gewählt haben.“ Nein. Photonen sind Wellenpakete, die keinen Mechanismus enthalten, mit dem sie einen Weg "wählen" können, sondern nur einen Mechanismus, um sich mit einer Geschwindigkeit auszubreiten, die von dem Medium abhängt, durch das sie sich bewegen. In der Standard-QM kann nichts über irgendeinen Pfad gesagt werden, und Partikel können fast überall gefunden (gemessen) werden.
Teil 2: In Bohms Interpretation wird der Weg jedes Photons absolut bestimmt durch seine Anfangsposition und seinen Impuls (die aufgrund von Grenzen der Technologie teilweise zufällig sind), kombiniert mit der Wellenfunktion, die die experimentelle Konfiguration vollständig wellenartig beschreibt Standpunkt.
Wie erklärt die Bohmsche Mechanik den Informationseffekt im Doppelspaltexperiment?
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