maandag 30 juli 2007

De wereld op quantumniveau

De wereld lijkt heel logisch in elkaar te zitten: een steen valt als je hem loslaat, daar heb je de wet van oorzaak en gevolg en ga zo maar door.

Dit alles verandert echter als we in de wereld van het heel kleine kijken: kleiner dan het atoom. Dit is de basis van onze wereld: je zou dus vewachten dat de natuurwetten daar als ook hun basis hebben en er iets geheel ordelijks gebeurt op dat niveau.

Vergeet het maar: die wereld is chaotisch en spookachtig.
Zo komen we op punt een: licht bijvoorbeeld (en ook andere electromagnetische "golven"). Iedereen weet dat licht zich verplaatst met een hoge snelheid (300000 km/sec). Maar wat is dat, licht?

Laten we eens een bekende proef bekijken uit de quantum-fysica ( sommigen zeggen quantum-mechanica, maar die term is eigenlijk niet juist, want er is niets mechanisch meer op dat niveau).

Die proef gaat als volgt:

Een lichtstraal wordt door een hele smalle spleet gestuurd en geprojecteerd op een wand erachter. Je ziet dan op die wand een nette streep, wat geheel volgens de verwachtingen is. In feite is het overigens geen nette streep, maar iets waziger, want de fotonen gedragen zich ook niet helemaal netjes: ze volgen een soort waarschijnlijkheid en de streep is het waarschijnlijkst, maar sommige fotonen wijken af (steeds minder naarmate je verder van de streep afkomt), zodat het beeld wat "uitwaaiert".



Nu doen wij het anders: met twee heel smalle spleten: je zou nu twee lichtstrepen verwachten, maar dat gebeurt niet: er ontstaat een zgn. interferentiepatroon.

Een interferentiepatroon ontstaat alleen bij golven: het dal van een golf heft een top van een andere golf op en het resultaat is een serie strepen met losse puntjes ertussen.

Conclusie: Licht gedraagt zich soms als deeltjes (zoals tennisballetjes) en in andere situaties als golfverschijnsel (zoals water)

In het volgende filmpje op Youtube kunt u het een en ander nog duidelijk met animaties zien. Mocht het filmpje verdwenen zijn, dan is dit ook te vinden op een dvd die te koop is (waar nog veel meer op staat). De naam van de dvd is "What the bleep do we know, down the Rabbit Hole" Heel interessant trouwens die dvd. Als je hem zou willen kopen, raad ik je aan alleen het tweede deel te nemen, want hierop staat alles wat op deel een ook staat, maar dan uitgebreider.

http://www.youtube.com/watch?v=DfPeprQ7oGc






Geen opmerkingen: