Ragazzi, fate pace.
Anzitutto, ci tengo a dire che so benissimo che il problema è tutto mio: non capisco come, cerco e trovo cose, per me, strane.
Quindi mi viene da pensare che qualcosa devo aver capito male (che sia io a non capire è ovvio). Magari voi, che siete più addentro, mi potete spiegare:
Qui pare che nessuno sappia come abbiano fatto a mettere un detector per capire da quale parte della doppia fenditura passasse il fotone. Poi c’è qualcuno che dice “era un esperimento mentale”, ma invece si legge che lo hanno fatto davvero (e io ci credo, ma ancora non ho capito come abbiano fatto)
Per fortuna, qualcuno in quora spiega quello che sembra un gioco di prestigio, con sorpresa finale nella sorpresa:
As others have said, there are no detectors at the slits because those would destroy the interference pattern. But I presume you meant to ask: if you’re doing the version of the experiment where you want to know which slit the photon went through and observe the resulting destruction of the interference pattern, how is that accomplished?
The answer is: you don’t put detectors at the slits. An actual detector wold absorb the photon and hence prevent it from ever reaching the screen. Instead, what you do is tag the photons so that you could tell which slit it went through if you wanted to. How do you do that? By using polarized light. There are a couple of ways to do this, but the simplest is to use a polarizing filter, just like the stuff that polarized sunglasses are made of. You put one filter at each slit oriented at 90 degrees to each other. Now you could in principle tell which slit the photon went through (by using a third polarizing filter). The interesting thing is that the interference patter goes away even though you haven’t actually done the measurement to tell you which way the photon went.
It gets even stranger than that. There are optical films that will rotate a photon’s polarization by 90 degrees. If you put one of those in the optical path after one of the polarizing filters then you can no longer tell which slit a photon went through (because now they are all polarized in the same direction). If you do this, the interference pattern comes back. This is sometimes called a “quantum eraser” because it (supposedly) “erases” a “pseudo-measurement” that destroys interference.
Qui si legge di come poteva essere il lancio del singolo fotone: ne lanci in realtà enne (non si specifica quanti di preciso) ma ci metti un po’ di specchi per i rimbalzi (di pochi cm -25! - e anche una lente di un metro e mezzo, sembrerebbe - ma magari ho letto male io) e, alla fine del circuito,hai un rivelatore per singolo fotone che è grande come il pollice della mia mano.
Cioè, sicuramente ho capito male qualcosa, ma se mi dite che con quella cosa lanciate e rilevate un singolo fotone,proprio quello lanciato, a me i dubbi non passano, aumentano!
Nella risposta del tipo su Quora c’è anche il link a un video molto carino che illustra le cose che dice, facendo vedere come basta mettere dei filtri più o meno filtranti e tu capisci da che parte arriva la luce. E quando la cosa è evidente, cioè puoi capire da dove, allora i fotoni si comportano come particelle. Quando invece fai si che i filtri (lo stesso presenti, in realtà) non ti diano modo di capire da dove passi la luce, allora - sorpresa! - ottieni di nuovo il comportamento dell’onda. Ma quindi non era il fatto di scontrarsi con un filtro a far collassare il fotone da onda a particella, bensì solo il fatto che tu lo guardassi.
Cioè, se becchi il fotone giusto, allora è particella. Se invece non lo sai, è onda. Il singolo fotone, tirandone però sempre un secchio pieno? Fantastico.
Una chicca all’interno:
Questo mi è chiaro: i calcoli ti dicono quanto funziona bene il tuo rilevatore: se fa il suo dovere, ottieni quello che ti dicono le formule matematiche. Però pensavo che tu dovessi dimostrare, col tuo strumento, che le formule erano giuste, non il contrario. Ma il tipo è in gamba e mi spiega anche quella cosa strana dell’entanglement: alla fine, è una protomisura, e quindi distrugge l’interferenza (ragazzi, questi fotoni sono inteligentissimi!). Avevo una domanda: come si fa ad avere due di quei cosi in entanglement? Cioè, dopo il lancio del fotone singolo, questa era la domanda principe: non tutti i fotoni stanno in entanglemnt, no? Ma tu ne prendi due (esattamente due) che girano uno a rovescio dell’altro. E come fai? Facilissimo: li fai passare per un filtro polarizzante. Quello che passa, gira in un verso. Quello che rimbalza (perché il filtro fa anche da specchio, al 50%. Lo stabiliscono le formule matematiche, dunque è così) gira in senso inverso.
Aspetta: ne lanci esattamente due? Di quelle cose che manco sai dove stanno, perché se lo sai non sono più onda? E sai che uno ruota in un senso e l’altro nell’altro? E però non sai in che senso, sennò la smettono. Fammi capire come hai fatto, soprattutto fammi capire come hai fatto a portare uno dei due all’altro capo del mondo. Era un esperimento mentale? Che tanto, lo dice la matematica (probabilistica) e altro non serve, no?
No, è che non ne avevi presi due, ma un mucchio. Sono le formule matematiche che ti dicono che devono essercene metà da una parte e metà dall’altra. Insomma, ti dico come deve essere, poi per gli esperimenti andiamo pure a secchiate - tanto troveremo quello che abbiamo teorizzato.
Sì, decisamente i fotoni sono più furbi.
Simpaticissimo il tipo comunque. Alla fine ti dice
Teoria di Copenaghen: un universo. Non sostenibile
Multiverso: sostenibile, ma non gli piace
Zero universo (o, credo, Universo olografico): sostenibile e preferita dal tipo.
Ora, se solo spiegasse perché il singolo universo non può esistere - ma per quello ci va un altro video - e perché invece saremmo tutti una simulazione, ma alcuni di prima classe e altri di terza, già sarebbe un passo avanti per capire anziché credere.
Io insisto che la prova dello spigolo del comodino (si fa al buio, sul “mignolo” del piede) gli toglierebbe ogni dubbio sul fatto che almeno un universo esiste ed è molto, molto reale. Ma sono un Babbano e sono certo che la sua matematica sia corretta e che, pertanto, il comodino sia solo un’illusione. Almeno finché non ci picchio contro.
ps:
Sono certo che c’hanno ragione i fisici quantistici, il problema è tutto mio che ho un orizzonte (soprattutto quello matematico) molto limitato.
Rimane un mio cruccio quel piccolo particolare che non viene spiegato: come si lancia un fotone alla volta? Mica con un laser, no? E perché serve un sistema di specchi con un raggio misurabile in centimetri? Alla fine, a me sembra di capire che le risposte sono del tipo “boh, ma tanto non sappiamo dov’è davvero - che se è un’onda, come fai a sapere che è uno solo? Comunque facciamo superfici larghe, così la riflessione è assicurata, anche se per caso ci stessimo sbagliando e stessimo lanciando milioni di fotoni alla volta col nostro laser…”.
Voi invece sapete raccontarmi dello strumento usato? Come si lancia un fotone alla volta? O è un gedankenexperiment e siamo a posto così?
Ma qui dicono che l’esperimento con ben due fotoni è stato fatto nel 1982:
due fotoni, generati da un decadimento a cascata di un atomo di calcio (…) attraverso la misura delle probabilità della coppia di fotoni di attraversare una coppia di polarizzatori orientati ad angoli specifici.
Beh, almeno è risolto il mistero dei due fotoni singoli: basta usare un atomo di calcio, e costringerli a passare per i filtri polarizzanti. Solo due fotoni, in tutta la stanza, dove c’è anche una lente di un metro e mezzo, che dove stanno rimbalzando, alla velocità della luce, non lo sai. Apposto, sto.
