Dlaczego kolaps funkcji falowej rządzi tak naprawdę fizyką kwantową i jednocześnie upraszcza zrozumienie świata?
Zacznijmy od tego co to jest kolaps funkcji falowej? A no cóż tłumacząc to na polski to kolaps funkcji falowej jest to zanik fali na rzecz powstania cząstki. Na początku jest fala i jeśli tworzona jest informacja o zjawisku to fala się ucieleśnia w postaci cząstki, której właściwości/stan opisany jest informacją, którą otrzymaliśmy. Wow, takie trochę zaplątane wyjaśnienie. Ważne jest zrozumieć, że zawsze na początku jest fala. Ona znika i pojawia się cząstka. I tyle…
Czemu jest to takie ważne? Właśnie jest bardzo ważne w wyjaśnieniu działania pewnych zasad jak na przykład zasada Fermata w optyce. Może nazwę zasada Fermata nie wszyscy pamiętają, ale na pewno jej zastosowanie, czyli załamanie światła np. w wodzie. Najprostszym wyjaśnieniem tego zjawiska to zasada najkrótszego czasu, czyli światło porusza się po drodze, by jak najszybciej dostać się do naszego oka 😉 Tak samo jak w mapach google. Pokazują one drogę optymalną pod względem czasu, nie najkrótszą w kilometrach. Kto od kogo ściągnął wzór? Google od Natury, czy Natura od google? No chyba google zatrudnia fizyków 😛 Natura jak zwykle nie chwali się, ale jest pierwsza w tych wzorach 🙂
Ok. rozumiem wszystko … i nic. Mogę wyprowadzić wzory, które opiszą mi ruch fotonów biegnących do mego oka. Ale skąd fotony znają przyszłość? Skąd wiedzą, jak zaczynają podróż, którędy najszybciej? Co może one, jak google, mają mapy całego wszechświata ze wszystkimi jej zmianami i wyliczają ad hoc którędy droga???? A no właśnie chyba nic z tych rzeczy prymitywnych.
Foton zanim dotrze do mego oka jest falą. Pamiętacie interferencję, czyli nakładanie się fal przechodzących przez szczeliny? Tak właśnie. Fotony są falą i dopiero jak dotrą do naszego oka następuje zamiana fali na cząstkę i otrzymujemy garstkę informacji dla naszego mózgu.
Foton rozmywa się w przestrzeni i niektóre części tej fali biegną szybciej inne wolniej. Zgadnijcie która część fali dobiegnie najszybciej do naszego oka? Dokładnie. Ta z zasady Fermata, czyli minimalizującą czas. I ważne wystarczy, by jedna nawet najmniejsza część fali znalazła się w oku, to ona powoduje kolaps funkcji falowej i reszta fali znika. Dzięki temu nie dochodzą do naszego oka inne fotony, które trochę się spóźniły, bo w momencie kolapsu fali one znikają. Jakby ich nigdy nie było :-O
Pomyślmy. Jeśli do naszego oka dochodziłyby wszystkie fotony, i te najszybsze, i te wolniejsze, to nasz obraz byłby lekko mówiąc rozmyty. Niewyraźny, bo następowałaby interferencja fal, czyli nachodzenie się wielu różnych fal.
Wracając do tematu. Fakt kolaps funkcji falowej uprościł zrozumienie optymalizacji czasu przez naturę, ale jak to się dzieje, że znika fala i pojawia się cząstka. Znika cała fala, nawet miliony lat świetlnych od miejsca kolapsu? Boże ty słyszysz to i nie grzmisz? Tak jakby nie obowiązywała zasada ograniczenia prędkości we wszechświecie, czyli prędkości światła. Z jednego bagna weszliśmy w drugie, lub inaczej im dalej w las tym więcej drzew 😉
Tym pozytywnym akcentem na razie wyczerpałem swój potencjał myślowy,
wonabru