2005 년 파리의 유체 물리학자인 Yves Couder 's Laboratory에서 일하는 학생은 우연히 진동 오일 욕조의 표면에 튀어 나왔을 때 작은 오일 방울이 튀어 나온 것을 발견했습니다. 또한, 액 적이 튀어 나왔을 때, 그들은 액체의 표면 주위에 토끼를 시작하기 시작했습니다. Counder는 곧 액 적이 자신의 파도에서 서핑을하고 있음을 알았습니다.
그가 서핑 액 적을 보았을 때, Couder는 프랑스 물리학 자 Louis de Broglie가 고안 한 양자 세계에 대한 초기의 잊혀진 비전을 정확히 구현했다는 것을 깨달았습니다.
한 세기 전, 드 브로 글리 (De Broglie)는 대부분의 물리학 자들에게 현실이 양자 규모로 제안 된 것처럼 제안 된 첫 입자 실험의 불안한 결과에도 불구하고 현실에 대한 고전적인 이해를 포기하는 것을 거부했다. 당시 덴마크 물리학 자 닐스 보르 (Niels Bohr)가 시작한 양자 역학의 표준 "코펜하겐 해석"은 양자 규모의 어느 것도 관찰 될 때까지 "실제"라고 선언함으로써 과거와 헤어졌다. 입자의 위치와 같은 지상의 사실은 wance가 확산 된 확률 파로 정의 된 우연의 문제 일 뿐이며, 측정의 순간까지, 물결이 신비롭게 붕괴 될 때, 입자가 신비롭게 붕괴되고, 입자가 홉을 출 수 있으며, 1920 년대에 그의 동시대의 대부분은 확률 론적 우주의 기묘함을 받아들이도록 그의 동성애자들의 대부분을 설득하기 위해 그의 동성애자들의 대부분을 설득했다. 모든 것의 파동 입자 이중성.
그러나 일부 물리학 자들은 앨버트 아인슈타인과 드 브로 글리가 반대했다. 아인슈타인은 하나님 께서“주사위를 연다”고 의심했다. De Broglie는 양자 규모의 모든 것이 완벽하게 정상적이고 보드 위에 있다고 주장했다. 그는 조명, 전자 및 기타 모든 것을 완전히 유형적으로 처리 한 양자 이론의 버전을 고안했다. 그의“파일럿 파”이론은 항상 명확한 위치를 가진 콘크리트 입자를 구상했으며, 실제 파일럿 파도에 의해 공간을 안내합니다.
그러나 De Broglie는 파일럿 파의 물리적 특성을 못 박을 수 없었고, 그는 그의 설명을 하나 이상의 입자로 확장하기 위해 고군분투했습니다. 유명한 1927 년 Solvay Conference에서, 양자 역학의 의미에 대해 토론하기 위해 조명기구 모임에서, Bohr의 더 급진적 인 견해는 그 날을 옮겼습니다.
De Broglie의 양자 세계에 대한 파일럿 파 비전은 78 년 후 파리 방울이 튀어 나오기 시작한 것을 거의 기억하지 못했습니다. 갑자기 Couder와 그의 동료들은 De Broglie의 아이디어를 실험적으로 탐구하기위한“아날로그 시스템”을 가지고있었습니다.
곧바로, 그들은 액적이 놀랍게도 양자와 같은 행동을 보이는 것을 보았습니다. 예를 들어, 액체 욕의 중심 주위에 특정 "양자화 된"궤도를 가로 지르고 전자가 원자에서하는 것처럼 때로는 궤도 사이에서 무작위로 점프하는 것만으로도 있습니다. 그곳에서 곧 매사추세츠 기술 연구소 (Massachusetts Institute of Technology)와 다른 곳에서 튀어 나온 튀는 낙하 실험실에서, 액 적은 장벽을 통해 터널을 터널로 보았으며 이전에 독특한 양자라고 생각되는 다른 행위를 수행했습니다. 미스터리없이 양자 현상을 재현 할 때, 튀는 낙구 실험은 일부 물리학 자 De Broglie의 오래된 꿈에서 확신 파도와 입자로 구성된 양자 규모의 현실에 대한 오래된 꿈에서 다시 시작되었습니다.
.그러나 2015 년 이후 일련의 튀는 낙진 결과 가이 꿈을 무너 뜨 렸습니다. 결과에 따르면 Couder의 양자와 같은 현상에 대한 Couder의 가장 인상적인 시연은 2006 년에“이 문제에 사로 잡힌 실험”은 오류가 발생했다고 밝혔다. "이중 슬릿 실험"이라고 불리는 실험의 반복 실험은 Couder의 초기 결과와 모순되었으며 이중 슬릿 실험은 튀는 방울 유추와 De Broglie의 양자 역학에 대한 파일럿 파 비전의 파괴 점으로 밝혀졌습니다.
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어쩌면 De Broglie의 아이디어에 돌이킬 수없는 균열을 한 사람은 Niels Bohr의 손자 인 유동적 인 물리학 자 Tomas Bohr입니다. 어렸을 때 할아버지가 할아버지가 제기 한 수수께끼에 대한 수수께끼를 즐겼던 덴마크 기술 대학의 교수 인 Tomas Bohr는 7 년 전 Couder의 튀는 실험에 대해 들었고 즉시 흥미를 느꼈습니다. "나는 당신이 실제로 결정 론적 양자 역학을 얻을 수 있는지 알아 보려고 노력하는 데 진정한 관심을 느꼈습니다." 그는 가족의 역사를 감안할 때 다음과 같이 덧붙였습니다. 나는 그것이 사실인지 아닌지 정말로 보려고 노력해야한다고 느꼈다.”
양자 역학의 핵심
물리학 자 Richard Feynman은 이중 슬릿 실험을“불가능한 절대적으로 이라고 불렀습니다. 고전적인 방식으로 설명하는 것은 불가능합니다.”라고 말했습니다.“양자 역학의 핵심이 있습니다. 실제로, 그것은 만 포함합니다 미스터리.”
실험에서, 입자는 장벽에서 두 개의 슬릿쪽으로 촬영되며, 슬릿을 통과하는 것은 다른 쪽에서 어느 정도 멀리 떨어진 센서를 쳤다. 하나의 입자가 끝나는 경우는 항상 놀랍지 만 슬릿을 향해 많은 입자를 쏘면 감지 된 위치에서 줄무늬가 발생하여 갈 수 있고 갈 수없는 곳을 나타냅니다. 줄무늬 패턴은 각 입자가 실제로 슬립트 장벽을 발견하고 한 번에 두 슬릿을 한 번에 통과하는 파동이라는 것을 시사합니다. 각 입자는이 이상한 확률 파의 크레스트 중 하나의 위치에서 센서에서 구체화됩니다.
Stranger는 여전히 두 번째 센서를 추가하고 각 입자가 통과하는 슬릿을 감지 할 때, 마치 웨이브 기능으로 알려진 확률 파가 무너진 것처럼 간섭 줄무늬가 사라집니다. 이번에는 입자가 선택한 슬릿을 통해 원거리 센서의 두 지점으로 똑바로지나갑니다.
이중 슬릿 실험을 설명하기 위해, 코펜하 게 니스트는 양자 불확실성을 지적 할 것이다. 두 슬릿을 통과 한 후, 어떤 파도와 마찬가지로, 다른 쪽에서는 방해가 된 후, 입자의 가능한 위치를 나타내는 파동 함수는 센서에 의해 "붕괴"되며, 이는 어떻게 든 가능성 중에서 단일 현실을 선택합니다. 과학적, 철학적 질문이 많다. 더 많은 질문으로 질문에 대답하는 경향이있는 Niels Bohr는 그들을 환영했습니다.
De Broglie에게 이중 슬릿 실험은 추상적이고 신비하게 붕괴되는 파도 기능이 필요하지 않았습니다. 대신, 그는 실제 파일럿 파를 타는 실제 입자를 생각했습니다. 입자는 파일럿 웨이브가 두 가지를 통과하더라도 이중 슬릿 스크린에서 한 슬릿 또는 다른 슬릿을 통해 유목처럼 통과합니다. 다른 한편으로, 입자는 파일럿 웨이브의 두 웨이브 프론트가 건설적으로 방해하고 취소 된 곳으로 가지 않는 곳으로갑니다. De Broglie는 실제로이 복잡한 파동 입자 슬릿 상호 작용을 설명하기 위해 역동적 인 방정식을 도출하지 않았습니다. 그러나 물방울을 손에 들고 쿠더와 공동 작업자 인 Emmanuel Fort는 이중 슬릿 실험을 수행하기 위해 빠르게 움직여서 놀라운 결과를 물리 검토 편지 에보고했습니다. 2006 년.
Couder와 Fort는 이중 슬릿 배리어를 통해 75 튀는 액 적의 궤적을 기록한 후 드롭 레트의 최종 위치에서 거친 줄무늬를 감지했다고 생각했습니다. “고전적인 방식으로 설명하기가 불가능한”것으로 간주되는 이중 슬릿 간섭은 모든 사람의 눈앞에서 신비없이 일어나고있었습니다. 잠재적 인 양자 적 영향에 의해 유동적 인 역학 주의자 존 부시 (John Bush)는 MIT에서 자신의 튀는 낙진 실험실을 시작하여 다른 사람들을 원인으로 이끌었습니다. Tomas Bohr는 Couder가 2011 년 그의 결과에 대해 이야기하고 나중에 Bush와의 실험에 대해 논의했습니다. 그는 실험가 동료 인 Anders Andersen과 협력하여 물방울을 더 튀는 물방울을 연구했습니다. Andersen은“우리는 특히 이중 슬릿 실험에 정말 매료되었습니다.
덴마크에있는 Bohr and Andersen의 그룹, MIT의 부시 팀, 그리고 네브래스카 대학교의 양자 물리학자인 Herman Batelaan이 이끄는 팀은 모두 튀는 드로 페트 이중 슬릿 실험을 반복하기 시작했습니다. 실험 설정을 완성하고, 기류를 제거하고, 파일럿 파를 두 개의 슬릿으로 튀는 오일 액 적을 설정 한 후, 팀은 Couder와 Fort가보고 한 간섭과 같은 패턴을 보지 못했습니다. 액 적은 거의 직선으로 슬릿을 통과했으며 줄무늬가 나타나지 않았습니다. 프랑스 쌍의 초기 실수는 이제 소음, 결함이있는 방법론 및 통계 불충분에 기인합니다.
Bath University of Bath의 수학 과학과 책임자 인 Milewski는“이중 슬릿 실험은 약간 실망 스럽습니다.
올해 초에 발표 된 Bush의 상세한 이중 슬릿 연구는 간섭의 힌트를 보이지 않았지만, 매개 변수의 올바른 조합이 발견 될 때 파일럿 파와의 간섭 패턴을 생성 할 수 있다고 생각합니다. Milewski는이 희망을 공유합니다. 그러나 덴마크 그룹의 논문에서 Null Double-Slit 결과를보고 한 Tomas Bohr는 De Broglie의 파일럿 파 그림을 완전히 철거하는 것으로 보이는 사고 실험을 제시했습니다.
이 가상의 " gedanken "이중 슬릿 실험의 버전 인 입자는 슬립트 장벽에 도착하기 전에 중앙 분할 벽의 한쪽 또는 다른쪽으로 전달되어야합니다. 표준 양자 역학 에서이 벽은 매우 길을 수 있으며, 입자의 가능한 경로를 나타내는 파도 기능은 단순히 벽 주위의 두 가지 방법으로 이동하고 슬릿을 통과하며 방해하기 때문에 중요하지 않습니다. 그러나 De Broglie의 그림과 마찬가지로 튀는 드로 페르 실험에서, 전체 작업의 구동력 (입자)은 단지 한 방향이나 다른 방법으로 갈 수 있으며, 벽의 다른쪽으로 지나가는 파일럿 파의 일부와 접촉을 잃을 수 있습니다. 입자 또는 액적에 의해 지속되지 않으면 파면은 슬릿에 도달하기 오래 전에 분산되며 간섭 패턴이 없습니다. 덴마크 연구자들은 이러한 주장을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인했습니다.
부시 대통령은 튀는 액적을 계속 연구하기로 한 그의 결정을 설명하면서“나는 gedanken 을 좋아하지 않았다. 실험. 이 상황의 아름다움은 실제로 실험을 할 수 있다는 것입니다.” 그러나 분할 벽 사고 실험은 De Broglie의 아이디어와의 고유 한 문제를 엄청나게 간단한 형태로 강조합니다. 입자와 파일럿 웨이브 사이의 국소 상호 작용에 의해 구동되는 양자 현실에서, 이중 슬릿 간섭 및 기타 비 국소 양자 현상을 생성하는 데 필요한 대칭을 잃게됩니다. 모든 벽의 양쪽에 방해받지 않고 이동할 수있는 미묘한 비 국소파 기능이 필요합니다. Tomas Bohr는“실제 양자 기계적 결과를 얻으려면 입자의 가능한 경로가 민주적 방식으로 들어가는 것이 중요합니다. 그러나 파일럿 파를 사용하면“실험 의이 측면 중 하나는 입자를 전달하고 그렇지 않기 때문에 결코 권리를 얻지 못할 것입니다. 양자 역학 에서이 중요한 대칭을 깨뜨리고 있습니다.”
맛의 문제
전문가들은 De Broglie의 이론의 가장 간단한 버전은 실패 할 수 없다고 지적했다. 해당 파일럿 파에 의해 안내 된 개별 입자를 설명 할 때, De Broglie는 다수의 상호 작용 입자가 "얽히고"입자가 연간으로 이동 한 후에도 특성을 상관시키는 단일 관절의 비 국소파 함수에 의해 정의되는 방식을 설명하지 않았다. 1970 년대부터 시작된 얽힌 광자에 대한 실험은 양자 역학이 비 국소적이어야한다는 것을 증명했다. De Broglie 's와 같은 입자와 파일럿 파의 국소 상호 작용 이론은 비 국소 적 얽힘을 설명하기 위해 한 입자에서 2로 점프 할 때 훨씬 더 기밀을 얻어야합니다.
1987 년에 사망 할 때까지 De Broglie는 비 지역성과 얽힘에 대한 주장에 의문을 제기했으며 실제 파일럿 파가 어떻게 든 필요한 장거리 연결을 일으킬 수 있다고 계속 믿었습니다. 튀는 쇠약 한 실험자들이 공유하는 그 불가능한 꿈은 지금까지 완고하게 지속될 수 있었지만 단일 입자의 경우 이중 슬릿 간섭을 생성 할 수 없기 때문에 꿈은 면밀한 파도 기능처럼 무너집니다.
.초기에 De Broglie는 1952 년 물리학 자 David Bohm에 의해 다시 공표 된 그의 이론의 일종의 타협을 제공했으며 현재 Bohmian Mechanics 또는 De Broglie-Bohm 이론으로 알려져 있습니다. 이 그림에는 공간을 통해 확장되는 추상파 함수가 있습니다 (코펜하겐 해석에서와 같이이 이론적 프레임 워크에서 신비한 엔티티와 그 어딘가에 실제 입자가 있습니다. 1970 년대의 증거는 De Broglie-Bohm 이론이 표준 양자 역학과 정확히 동일한 예측을한다는 것을 보여 주었다. 그러나 클래식 현실의 한 요소 (콘크리트 입자)의 한 요소가 복원되면서 공간의 모든 곳에 퍼지는 수학적 파도 함수가 특정 장소에 물리적 입자에 볼트로 고정되는 방법과 이유와 같은 새로운 미스터리가 발생합니다. Tomas Bohr는“양자 역학은 그 관점에서 이상하지 않습니다. 대부분의 물리학 자들은 동의하지만 실험 예측이 동일하기 때문에 실제로 맛의 문제 일뿐입니다.
Tomas Bohr는 할아버지의 자연이 Niels Bohr의 가장 중요한 물리학 연구에 비해 양자 규모로 이상하게 이상하다는 그의 할아버지의 확실성을 나타냅니다. Bohr는 전자가 궤도 사이에서 점프 할 때 양자화 된 빛 패킷을 방출 할 때, 의미가있는 상황에 대한 기계적 그림이 없다는 것을 깨달았습니다. 그는 전자의 에너지 수준을 회전 운동과 관련시킬 수 없었습니다. 올바른 에너지의 광자를 방출하기 위해 전자가 착륙하는 곳으로 점프하기 전에 알 수 있기 때문에 인과 관계조차 실패했습니다. Tomas Bohr는“그는 모든 것이 얼마나 이상했는지보다 더 많이 알고 있었을 것입니다. "그는 어떻게 든 철학적으로 자신이 그 자연을 받아 들일 준비가 된 방식으로 철학적으로 기울어졌습니다. 그리고 대부분의 사람들은 그렇지 않았습니다."
.지난 몇 년 동안 Tomas는 종종 할아버지가 튀는 방울 실험에 대해 무엇을 말했는지 궁금해했습니다. "나는 그가 매우 관심이 있었을 것이라고 생각한다"고 그는 웃으며 말했다. 그러나 그는 De Broglie가 말한 것에 놀랍게도 그러한 시스템을 생성 할 수 있다는 독창적 인 일이라고 생각했을 것입니다.”
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