El experimento de la doble rendija

Dr. quantum – experimento de la doble rendija

En respuesta a la explicación de Orion y Laitman [1] del clásico experimento de la doble rendija de la mecánica cuántica, proponemos una explicación alternativa de dicho experimento tratando los grados de libertad físicos como una cantidad física conservada, en lugar de referirnos a «términos vagos» utilizados en las explicaciones anteriores, [1], que no son ampliamente aplicables. La explicación de [1] se refiere a propiedades de grupos de partículas, aunque los resultados del experimento de la doble rendija deberían referirse a una sola partícula. Mediante el uso de grados de libertad físicos y la aplicación del principio de Hamilton, obtenemos una explicación de una sola partícula del experimento de la doble rendija en términos de propiedades y mediante métodos que se aplican igualmente en un régimen cuántico y clásico.

Itzhak Orion y Michael Laitman, «The Double-Slit Experiment and Wave-Particle Duality: Toward a Novel Quantum Interpretation», Journal of Modern Physics, 2010, Vol. 1, 90-92. doi:10.4236/jmp.2010.110013

G. Brida y otros, «A First Experimental Test of De Broglie-Bohm Theory Against Standard Quantum Mechanics», Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, Vol. 35, 2002. ArXiv: quant-ph/0206196 v. 1, 2002)

El experimento de la doble luz

Hoy en día, concebimos todas las partículas, desde los quarks masivos hasta el fotón sin masa, como si tuvieran una doble… [+] naturaleza de onda/partícula. La luz fue considerada originalmente como una partícula (o corpúsculo) por Newton, pero los experimentos realizados a finales de la década de 1790 y principios de la de 1800 revelaron también propiedades ondulatorias. Hoy en día, todos los cuantos parecen mostrar una naturaleza dual de onda/partícula, y explorar dónde y cómo aparecen estas propiedades puede llevarnos a acercarnos realmente a la comprensión de cómo se comporta nuestro Universo cuántico.

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Imagina que te haces la pregunta más importante y fundamental de todas: ¿qué es la realidad? ¿Cómo se respondería a ella? Si se adoptara el enfoque científico, se iría hasta el menor quantum indivisible de materia o energía posible, se aislaría al máximo y se mediría su comportamiento en todos los escenarios extraños que la mente pueda inventar. Los resultados experimentales deberían proporcionar una ventana a la realidad como ninguna otra, ya que obliga a las leyes de la física a revelarse.

A pesar de lo extraña, confusa y controvertida que puede ser la física cuántica, éste es el enfoque adoptado por los físicos experimentales que estudian las reglas cuánticas que hay detrás de nuestro Universo. A pesar de toda la atención que despiertan las diferentes interpretaciones, no revelan la naturaleza de nuestra realidad cuántica tan bien como lo hace un solo experimento, el de la doble rendija. He aquí el porqué de todo este alboroto.

El experimento cuántico que rompió la realidad | espacio-tiempo

ResumenEstudiamos una secuencia de experimentos de «doble rendija» diseñados para realizar mediciones repetidas de un atributo en un gran grupo de sujetos utilizando el Mechanical Turk de Amazon. Nuestros hallazgos contrastan las prescripciones de la teoría de la decisión de forma novedosa e interesante. La respuesta a una segunda medición idéntica del mismo atributo puede variar significativamente con respecto a la medición inicial. Además, la respuesta a la medición posterior depende de si se ha realizado la medición inicial. En ausencia de la medición inicial, la medición de la secuela revela una variabilidad adicional, dando lugar a una distribución de frecuencias multimodal que está ausente en gran medida si la primera medición ha tenido lugar.

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IntroducciónUna piedra angular del modelado axiomático de la toma de decisiones humanas sostiene que los individuos tienen una clasificación bien definida sobre las posibles alternativas deterministas o aleatorias [1-3]. Por ejemplo, esta suposición implica que cada individuo tiene una clasificación completa de preferencias entre, por ejemplo, el continuo de colores del espectro visible. Estudios recientes sostienen que es posible que la clasificación de las preferencias (por ejemplo, entre dos colores del espectro) surja como parte del propio proceso de medición o elicitación [4]. Algunas pruebas experimentales apoyan este punto de vista [5]. Nuestra investigación está motivada por el influyente experimento de la doble rendija, utilizado a menudo para demostrar la interferencia ondulatoria en física. Realizamos repetidas elicitaciones del mismo atributo y estudiamos el patrón final resultante de las respuestas de los sujetos condicionado a si se han producido mediciones anteriores.

La dualidad onda-partícula explicada con experimentos de doble rendija

Es posible que esté familiarizado con un experimento conocido como «experimento de la doble rendija», ya que a menudo se introduce al principio de los libros de texto de mecánica cuántica. La disposición experimental puede verse en la Fig. 1. Los electrones se emiten uno a uno desde la fuente del microscopio electrónico. Pasan a través de un dispositivo llamado «biprisma de electrones», que consiste en dos placas paralelas y un fino filamento en el centro. El filamento tiene un diámetro inferior a 1 micra (1/1000 mm). Los electrones que pasan por ambos lados del filamento se detectan uno a uno como partículas en el detector. Este detector fue modificado especialmente para los electrones a partir del detector de fotones producido por Hamamatsu Photonics (PIAS). Para nuestra sorpresa, pudo detectar incluso un solo electrón con una eficacia de detección de casi el 100%.

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Al principio del experimento, podemos ver que empiezan a aparecer puntos brillantes aquí y allá en posiciones aleatorias (Fig. 2 (a) y (b)). Se trata de electrones. Los electrones se detectan uno a uno como partículas. Por lo que muestran estas micrografías, se puede confiar en que los electrones son partículas. Estos electrones fueron acelerados a 50.000 V, por lo que su velocidad es aproximadamente el 40 % de la velocidad de la luz, es decir, es de 120.000 km/segundo. Estos electrones pueden dar tres vueltas a la tierra en un segundo. Así, pasan por un microscopio electrónico de un metro de largo en 1/100.000.000 de segundo. Está bien pensar que cada electrón se detecta en un instante después de ser emitido.

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