در این یادداشت می‌خوام یکبار دیگه به‌صورت خلاصه این آزمایش رو دوباره توضیح بدم. آزمایش دو شکاف، دو بخش داره: پیش از اندازه گیری پوزیشن و پس از اندازه گیری پوزیشن. پیش از اندازه گیری (slit identity)، تابع موج رفتار موجی داره و طرح تداخلی روی پرده دیده میشه، و پس از اندازه گیری (slit identity)، تابع موج رفتار ذره‌ای دارد و طرح دیفرکشن روی پرده دیده میشه. در یادداشت قبلی گفتم که این خیلی مهم است که بگوییم تابع موج! نمیتونیم بگوییم قبل از اندازه گیری، موج است و بعد از اندازه گیری ذره است! یا مابین این دو در تمامی لحظه‌ها در حالت موج است. در فیزیک چنین ترنزیشنی وجود ندارد.
موج، موج است. و ذره، ذره است. موج نمیتونه ذره بشه و ذره نمیتونه موج بشه! بلکه او تابع موج است که پیش از اندازه گیری رفتار موجی دارد (acts as a wave) و بعد از اندازه گیری رفتار ذره ای دارد (acts as a particle). یعنی همان دوگانگی موج-ذره. اگر دیتکتور را روی شکاف‌ها روشن نکنین(یا روشن باشه ولی داده جمع نکنه) رفتار موجی می‌بینین، اگر دیتکتور را روی شکاف‌ها روشن کنین و داده جمع کنه رفتار ذره ای می‌بینین.

وقتی یک شکاف باز است: در ابتدا فقط یک شکاف را باز می گذارند، و آن یکی شکاف را می‌بندند. فرق هم نمی‌کند کدامش باز و کدامش بسته باشد. بعد شروع می‌کنند به شلیک الکترون یا فوتون. بعضی‌هایشان می‌خورد به خود دیوارک و به پشت آن نمی‌رود، اما همه آنهایی که از شکاف می‌گذرند، و به پرده حساس می‌خورند، فقط یک نقطه بر جای می‌گذرند. تعداد شلیک‌ها که زیاد شود تعداد این نقطه‌ها هم روی پرده حساس زیاد می‌شود. اما هیچ نظم و ترتیب خاصی ندارد. هر کدام از الکترون ها که می‌آیند و به پرده حساس می‌خورند، بدون هیچ نظم و ترتیب خاصی روی آن می‌خورند. آخر سر هم فقط یک توده‌ای از نقطه‌ها ایجاد می‌شود. این تا زمانی است که فقط یک شکاف باز است.

حالا وقتی که  هر دو شکاف باز هستند: باز هر الکترون یا فوتونی که شلیک می شود، ممکن است  از شکاف ها بگذرد یا نگذرد. آنهایی که می گذرند باز،مثل قبل، هر کدام یک نقطه روی پرده حساس بر جای می گذارند. اما فرقی که با حالت قبل دارند این است که وقتی تعداد شلیک ها و آن نقطه های روی پرده حساس زیاد می شود، کم کم یک الگوی خاصی روی پرده ظاهر می شود. دقت کنید. نحوه شلیک ها هیچ فرقی نکرده.  این بار هم باز هر بار فقط یک الکترون یا فوتون شلیک شده است. اما بعد از مدتی، مثلا بعد از شلیک ۱۰۰ تا فوتون یا الکترون، کم کم احساس می شود نقطه های روی پرده حساس یک طرح خاصی پیدا می کنند! ضمناً بد نیست این را هم بدانید که، در آزمایش دو شکاف با دو شکاف باز: تا ۱۰ تا فوتون هیچ چیزی دیده نمی‌شود. وقتی تعداد شلیک ها به ۱۰۰ تا فوتون  رسید، کم کم نوارهای تاریک و روشن شروع می کنند شکل گرفتن. وقتی تعداد شلیک‌ها به ۱۰۰۰ تا رسید، نوارها  دیگر تقریباً آشکار هستند. وقتی تعداد شلیک‌ها به ۱۰۰۰۰ برسد، آن طرح معروف تداخل امواج با الگوی constructive و destructive کاملاً مشخص می‌شود.  وقتی تعداد شلیک ها مثلا به هزارتا برسد، این طرح به وضوح خودش را نشان می‌دهد. دقیقاً شبیه طرحی می‌شود که فقط موج‌ها می‌توانند آن را ایجاد کند. آن هم دوتا موج، که یکی از این شکاف آمده باشد، دیگری از آن شکاف. و این دوتا موج در بعضی جاها هم دیگر را تقویت می‌کنند و در بعضی جاها همدیگر را تخریب می‌کنند!  به طوری که هر جا همدیگر را تقویت کرده‌اند یک خط روشن ایجاد شده است، هر جا همدیگر را تخریب کرده‌اند یک خط تاریک. دقت کردید چه شد؟ خلاصه مثل این است که هر فوتون یا الکترونی که شلیک شده، هم از این شکاف گذشته هم از آن شکاف! و پشت شکاف‌ها خودش با خودش تداخل ایجاد کرده است.

Channel: @quantum_by_sedighi
Bot: @physics_sedighi_bot