Эксперимент №3 «Двойная щель Джона Уиллера – тогда это сейчас»

В 1983 году Джон Уиллер повторил знаменитый эксперимент Джеффри Тейлера проведенный в 1909 году и получивший название «Двойная щель» немного видоизменив его для того, чтобы проверить, возможно ли влияние настоящего на прошлое.

Вспомним суть эксперимента Джеффри Тейлера. Квантовую частицу пропускали сквозь барьер с одним или двумя небольшими отверстиями. При одном открытом отверстии фотон вел себя предсказуемо, и заканчивал свой путь, так же как и начинал – в виде частицы. Но при двух открытых отверстиях в барьере он трансформировался и проходил сквозь оба отверстия одновременно, то есть вел себя как энергетическая волна. Загадка состояла в том, что фотон словно «знал» заранее, когда открыто одно отверстие, а когда два и согласно этому преобразовывался в частицу или волну. Логическим объяснением такой его «осведомленности» могло служить следующее: о том, сколько отверстий было открыто в барьере, знали наблюдавшие за ходом эксперимента физики - фотон каким-то образом черпал эту информацию от них, и именно она влияла на его поведение и окончательный вид.

Эксперимент Джона Уиллера отличался от изначального эксперимента одним существенным моментом – наблюдение за опытом начиналось после того, как фотон проходил сквозь барьер, но до того как он достигал цели. В качестве конечных целей-мишеней применялись а) линза - позволяющая идентифицировать фотон как частицу, либо б) экран – с помощью которого можно было произвести спектральный анализ и зафиксировать его как волну.

Различие двух экспериментов в том, что в опыте Тейлера фотоны действовали в соответствии с ожиданиями наблюдателей в зависимости от способа наблюдения и организации процесса – они были частицами, когда за ними наблюдали, как за частицами, и волнами, когда ожидалось, что они будут вести себя как волны.

В опыте же Уиллера получалось так, что наблюдатель принимал решение о конечном виде фотона уже после начала эксперимента, то есть в настоящем. Однако это определяло трансформацию фотона еще в начале эксперимента, то есть в прошлом. Если наблюдатель выбирал, что фотон это частица - целью фотона становилась линза, и он проходил сквозь одно отверстие, а если наблюдатель хотел увидеть фотон как волну, то целью фотона становился экран и он проходил сквозь два отверстия как волна. В ходе данного опыта названного «экспериментом с задержкой времени» фотон всегда предугадывал ожидания наблюдателя, то есть опыт показал, что наблюдатель может выбирать свойства участвующего в событии квантового объекта после того, как это событие произошло. («Mathematical Foundations of Quantum Theory: Proceedings of the New Orleans Conference on the Mathematical Foundations of Quantum Theory», Quantum Theory and Measurement, J.A. Wheeler and W.H. Zurek, eds. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1983; Yoon-Ho Kim, R.Yu S.P. Kulik, Y.H. Shin and Marian O. Scully «Delayed “Choice” Quantum Eraser» Physical Review Letters, vol.84, №1, 2000)

Поиск по сайту: