196 obserwujących
940 notek
1980k odsłon
11050 odsłon

Wśród tajemnic światła(2). W świetle nie ma czasoprzestrzeni.

Wykop Skomentuj104

Optyka klasyczna opisuje światło, jako falowanie pola elektromagnetycznego w naszej czasoprzestrzeni, czyli w czasie i przestrzeni ,których obecność rejestrują nasze zmysły.Mówienie w optyce klasycznej o wewnętrznych własnościach światła ,natychmiast wprowadza nas w elektrodynamikę klasyczną, dla której czas i przestrzeń oczywiście istnieją ,ale są relatywistyczne. 

Optyka kwantowa ze swoim fundamentalnym pojęciem fotonu/kwantu[*],mówi o świetle w naszej czasoprzestrzeni , raz tylko jeden : wtedy gdy światło oddziałuje z materią/substancją w aktach emisji i absorpcji fotonu/kwantu, przez atomy, lub molekuły, tworzące substancję.Poza tymi aktami, fotony/kwanty są nieuchwytne,a więc - w ogóle niewiadomo, czy istnieją w naszej czasoprzestrzeni.

Optyka kwantowa odsłania nam świat wewnętrzny światła dzięki laserom,wielu fizyków posługuje się nawet terminem fizyka laserowa i twierdzi,że już niedługo tylko taka fizyka będzie znana i stosowana.

 .Tym, który przeczuł pojawienie się fizyki laserowej, był John Archibald Wheeler i już w latach 70-tych ub.w. roku - wzorując się na Albercie Einsteinie w SR(Special Relativity) - rozpoczął studyjne opracowanie "eksperymentów pomyślanych" (Gedanken Experimente-GE) w optyce kwantowej.

image

J.A.Wheeler (1911-2008),źródło:wiki.eng.

Pierwszym był (w roku 1978)jego "eksperyment z opóźnionym wyborem" (Wheeler's delayed-choice experiment ),który pokazał zaskoczonym fizykom, że w kwantowym świecie czas ma inne własności, niż w świecie makroskopowym]1].

 Schemat ideowy tego GE przedstawiony jest na rys.1.Przyrządem jest niepełny interferometr Macha-Zehendera z jednym tylko zwierciadłem półprzepuszczalnym BS1.BS2 koloru zielonego nie ma.

image

rys.1 źródło:wiki.eng

I faza eksperymentu.

 Źródło z lewej strony, emituje pojedyncze fotony. Foton pada na zwierciadło BS1 i z jednakowym prawdopodobieństwem wybiera jedną z dwóch dróg [ path1,path2 ], trafiając na koniec, na jeden z dwóch detektorów [detectors],którymi mogą być np.fotopowielacze .

II faza eksperymentu.

Gdy foton już wybrał jedną z dróg na zwierciadle półprzepuszczalnym BS1 [pierwszym] i jest w drodze do któregoś detektora, wstawiamy drugie zwierciadło półprzepuszczalne BS2(prostokąt zielony), w miejscu gdzie spotykają się tory prawdopodobne fotonu. I co się okazuje?Teraz detektory wykazują interferencję ,czyli falową naturę fotonu, co świadczy, iż po wyjściu ze zwierciadła BS1 foton rozdzielił się na dwie części("paczki falowe"), które biegły dwiema drogami jednocześnie, czyli foton interferuje sam z sobą!.

"Opóźniony wybór"( delayed-choice experiment), polega na tym, że zwierciadło BS2 wstawiamy dużo później w stosunku do przejścia fotonu przez zwierciadło BS1.Foton już dawno wybrał jedną tylko drogę jako cząstka, a my wstawiając dopiero teraz zwierciadło BS2, powodujemy zmianę tego wyboru drogi ,działając w jego minionej przeszłości zwierciadłem półprzepuszczalnym BS2 !

Pomiar w teraźniejszości za pomocą BS2 zmienia przeszłość wydarzenia na BS1 !To tak, jakby przeszłość mogła być organizowana przez przyszłość. Jedna z wielu paradoksalnych własności fotonu: w jego wewnętrznej strukturze przeszłość i przyszłość są tożsame. Czas,oraz upływ czasu są poza światłem !W świetle tego nie ma !

J.A.Wheeler podał również wersję “ kosmiczną” eksperymentu z “opóźnionym wyborem”.Rzekomo dwa różne świecące obiekty na niebie zaobserwowane przez astronomów, oznakowane przez: QSO 0957 + 561 i nazywane "Kwazarami-Bliźniakami", okazały się być dwoma obrazami jednego i tego samego kwazara. Podwójny obraz jednego kwazara ,powstaje na skutek ugięcia światła biegnącego od kwazara , w pobliżu masywnej galaktyki, znajdującej się między kwazarem a Ziemią(rys.2).

image

rys.2  źródło: wiki.eng

 Jest to efekt przewidziany przez ogólną teorię względności Alberta Einsteina i opisałem go szczegółowo w jednym z dawnych artykułów pod tytułem: ”Podwójny pierścień Einsteina”.

Powstają dwa ugięte promienie, czyli fotony biegną po dwóch różnych drogach do Ziemi. Każdy foton po opuszczeniu kwazara i trafiający na przestrzeń w pobliżu masywnej galaktyki ,wybiera z jednakowym prawdopodobieństwem ugięcie i obejście galaktyki z jednej, lub z drugiej strony.Wheeler zauważył, że jest to identyczna sytuacja jaka występuje w fazie I w aparaturze M-Z z jednym zwierciadłem BS1.

image

rys.3 źródło: wiki.eng

Jeżeli teraz wstawimy przed okularem teleskopu na Ziemi(rys.3),zwierciadło BS2, to spowodujemy, że fotony, które opuściły kwazara i biegły obok masywnej galaktyki miliardy lat temu, będą przebiegać, po dwóch drogach naraz jako paczki falowe i po przybyciu na Ziemię dają interferencję.Oznacza to ,że jesteśmy w stanie wpływać dzisiaj na to, co działo się miliardy lat temu !

Wheeler napisał:

“jest błędem twierdzić ,że przeszłość już istnieje ,raz na zawsze w każdym szczególe. Przeszłość jest teorią. Przeszłość nie istnieje jeśli nie została zarejestrowana w teraźniejszości .przez wybór takiego a nie innego pomiaru i aparatury dzisiaj, decydujemy o tym co się wydarzyło w przeszłości. Zjawiska wywołane dzisiaj ,rozciągają się wstecz w czasie w zakresie swych konsekwencji”.

Wykop Skomentuj104
Ciekawi nas Twoje zdanie! Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Co o tym sądzisz?

Inne tematy w dziale Technologie