dinsdag 31 juli 2007

Entangled

Nu een tweede experiment. Daaruit blijkt dat fotonen (lichtdeeltjes) onderling communiceren. Wat???? Ja, communiceren.
Ik zal even uitleggen wat hier gebeurt. We hebben in het vorige stuk gezien dat licht zich zowel als deeltjes als als golven kan gedragen. Bij deze proef doet het dat allebei.
Het licht bestaat uit energiepakketjes, die wij fotonen noemen. In de opstelling boven worden van rechtsonder fotonen weggestuurd (en voor een). Deze komen eerst bij een halfdoorlatende spiegel. Een foton kan hier doorheen gaan of gereflecteerd worden naar links. Vervolgens komt het foton linksonder of rechtsboven een totaal reflecterende spiegel tegen en wordt gespiegeld. Dan ontmoet het foton weer een halfdoorlatende spiegel en kan weer kiezen: rechtdoor of naar links.

En nu komt het: geen enkel foton wordt gedetecteerd in de detector linksboven. Alleen in de andere detector komen fotonen terecht (zie de lijn die de weg van de fotonen weergeeft). Hoe kan dit?
Elk foton dat in de detector linksboven terecht zou moeten komen (waar dus niets gedetecteerd wordt), wordt of een keer of drie keer gereflecteerd. Elk foton dat in de andere detector terecht komt wordt precies 2 keer gereflecteerd (ga maar na).
Waarom komt nou in die linker detector niets terecht? Bij elke spiegeling verschuift het golfje (dat het foton ook is) iets. Dat betekent, dat als twee dezelfde golven, iets verschoven bij elkaar komen, kan het volgende gebeuren:

Als de ene golf een halve golflengte t.o.v. de andere verschoven is, valt de "top" van de ene golf met het "dal" van de andere samen en dan heffen ze elkaar op.
Dus: de fotonen die niet meer aankomen in de linker detector boven, hebben elkaar blijkbaar opgeheven omdat ze een ongelijk aantal keren gespiegeld zijn en die in de andere detector zijn allebei twee keer gespiegeld, dus versterken elkaar (de "toppen" en "dalen" vallen samen).
Ja maar: er wordt maar een foton per keer weggeschoten: hoe kan dan zo'n foton opgeheven worden door een ander waarvan de golflengte verschoven is? En nu krijgen we het: enig logische conclusie: elk foton gaat beide wegen, is dus op twee plaatsen tegelijk. En dan nog iets: de twee varianten van elk foton moeten met elkaar informatie uitwisselen om bij de laatste spiegel dezelfde weg te kiezen. Bilocatie was vroeger een van de redenen om iemand heilig te verklaren in de kerk!!

Dit experiment heb niet ik gedaan, maar wetenschapslui over de hele wereld: zoek maar op in internet: bij bijna elke site over quantum fysica staan die twee proeven beschreven.

Nou nog iets: als een van de stralen geblokkeerd wordt (doet er niet toe welke), worden in beide detectors evenveel fotonen geregistreerd: dan kan het foton zichzelf niet meer uitdoven door twee verschillende wegen te gaan.

Overigens: in werkelijkheid komen alle "afgeschoten" fotonen in detector B terecht, geen enkel foton elimineert zichzelf dus!!! Het is net alsof ze de mogelijke wegen uittesten en dan de beste kiezen. Ik denk eerder dat het iets met waarschijnlijkheid te maken heeft. Maar het is leuk erover na te denken.

Tot zover ons ordelijke heelal, waarin alles zich netjes volgens onze logica gedraagt.

Geen opmerkingen: