C’E’ MOLTA STRADA DA FARE (per comprendere la natura) (7)

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Prosegue in:

ma-e-un-onda-o-una-particella-8.html

In riferimento all’esperimento dei neutrini leggi anche:

i-neutrini-non-sono-piu-veloci-della-luce_C12.aspx & 

http://blog.focus.it/quantum-beat/2012/02/22/neutrini-puo-essere-un-errore/

Aggiornamento alle ore 18,30:

ereditato-opera-neutrini-19415.html


 

 

c'è molta strada da fare 7

  

 

 

 

 

Se si vuol capire la Natura la strada è questa…

Prendiamo una luce monocromatica molto flebile (un fotone al-

la volta) che viaggia dalla sorgente in S al rilevatore in D. 

Tra la sorgente e rilevatore interponiamo uno schermo in cui vi

sono 2 piccolissimi fori, in A e in B, distanti tra loro alcuni milli-

metri.

Sia A allineato con S e con D, mentre B, trovandosi lateralmente,

non è sulla stessa linea. 

Quando il foro in B è chiuso, il rilevatore in D ticchetta con una

certa frequenza, corrispondente al numero di fotoni che arrivano

attraverso A: mettiamo che faccia una media un ‘clic’ ogni 100 fo-

toni partiti da S.

Se si chiude il foro A e si apre quello in B, il contatore ticchetta in

media quasi con la stessa frequenza, dato che i fori sono molti pic-

coli. 

Quando entrambi i fori sopo aperti, otteniamo una risposta compli-

cata perché si verifica interferenza: per certe distanze tra i due fori

il numero di scatti del rilevatore è maggiore del 2% che ci si aspet-

ta; per distanze anche pochissimo diverse non si verifica alcun scat-

to.

Verrebbe spontaneo pensare che l’apertura di un secondo foro deb-

ba sempre aumentare la quantità di luce che arriva nel rilevatore,

ma nella realtà non accade così.

Pertanto è sbagliato dire che la luce viaggia ‘seguendo questo

percorso oppure quest’altro’.

Io stesso mi sorprendo talvolta a dire: ” O andrà di qua o andrà di

là”, ma nel dire così devo tenere a mente che in realtà sto parlando

di ampiezze da sommare: il fotone ha un’ampiezza relativa a un

percorso e un’ampiezza relativa all’altro percorso. Se le 2 ampiezze

sono opposte non arriva luce nel punto considerato, anche quando,

come nel nostro caso, entrambi i fori sono aperti.

Ed ecco un’ulteriore complcazione nello strano comportamento del-

la Natura.

Supponiamo di mettere, in A e in B, oppurtuni rivelatori che indichi-

no attraverso quale dei 2 fori passa il fotone quando sono entrambi

aperti.

Poiché la probabilità che un fotone vada da S a D dipende dalla

distanza tra i fori, il fotone deve per forza dividersi in 2 furtivamen-

te e poi ricomporsi di nuovo.

Giusto?

Secondo questa ipotesi, i rivelatori in A e in B dovrebbero sempre

scattare insieme, mentre il rivelatore in D dovrebbe scattare con pro-

babilità da 0 al 4%, a seconda della distaza tra i fori A e B.

Invece, nella realtà, i rivelatori in A e in B non scattano mai assieme:

o scatta A o scatta B.

Il fotone non si divide in 2: o segue un percorso o segue l’altro.

Inoltre in presenza dei rivelatori A e B il rivelatore in D scatta esat-

tamente il 2% delle volte, la semplice somma delle probabilità per i

percorsi A e B: 1% + 1%. 

Tale valore non è influenzato dalla distanza tra A e B; l’interferenza

scompare se si pongono dei rivelatori in A e in B!

La Natura ha congegnato le cose così bene che non riusciremo mai a

capire dove sta il trucco: inserendo gli strumenti opportuni possiamo

stabilire qual’è il percorso seguito dalla luce, ma i bellissimi effetti di

interferenza scompaiono.

Se non ci sono strumenti rivelatori, gli effetti di interferenza ritornano!

Decisamente molto strano!

( R. P. Feynman, QED)

 

 

 

 

 

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C’E’ MOLTA STRADA DA FARE (per comprendere la natura) (7)ultima modifica: 2012-02-23T09:00:00+00:00da giuliano106
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