Ik probeer te begrijpen wat quantumfysica is en mn aantekeningen stel ik uiteraard geheel belangeloos ter beschikking van de webgemeenschap. Eerst een filmpje over het dubbele sleufexperiment.

Samenvatting. De manier waarop een kleine deeltje zich beweegt als ze wordt afgeschoten op twee sleuven in een scherm is niet consistent met de beweging van bijvoorbeeld een knikker die op twee sleuven wordt afgevuurd.

Een knikker die op twee gaten wordt afgeschoten gaat of door het ene gat, of door het andere. Maar een klein deeltje dat wordt afgeschoten splitst zich en gaat door beide gaten. Daarna beweegt het zich voort in interferentie met zichzelf, een bewegingsvorm die alleen bij golven voorkomt.

Als vervolgens geprobeerd wordt te observeren hoe de splisting en interferrentie van partikels er precies uitziet verdwijnt de interferentie. Het gedrag van kleine deeltjes blijkt er van afhankelijk of het geobserveerd wordt of niet. Deze rare gang van zaken roept een paar belangrijke vragen op.

Is materie uiteindelijk ook een samenstelling van golven? En wat voor een soort golven zijn dat? En hoe kan het dat 'observatie' de vorm van beweging van de kleinste deeltje beïnvloedt?

Aantekeningen bij het lezen van Some Basic Ideas about Quantum Mechanics

Golven hebben energie, maar geen massa. Deeltjes hebben beiden. Een tijdje terug vroeg ik me al eens af of iets kan bestaan als het geen lichaam heeft, en hier is dan een natuurkundige antwoord: iets kan in golfvorm bestaan. Muziek is een voorbeeld van iets dat bestaat zonder lichaam.

Volgens QF hebben kunnen elementaire deeltjes zich zowel als materie én als golven gedragen. Andersom kunnen golven zich ook als materie gedragen. Deze dualiteit (Principle of Wave-Particle Duality) heeft echter alleen waarneembare gevolgen voor objecten waarvan de golflengte groter is dan het object zelf. Vandaar dat de rare eigenschappen waar het filmpje over gaat alleen bij kleine deeltjes te zien valt, en niet bij 'grote' alledaagse voorwerpen. De golflengte bij grote voorwerpen is zo klein dat het geen invloed heeft op de manier waarop die voorwerpen zich voortbewegen (en hiermee wordt bedoeld: de manier waarop Newtionaanse natuurkunde dat beschrijft).

// Moeilijk verhaal verder. Ik ga op zoek naar quantum physics for dummies

Quantum Mechanics for the MTV Generation

In negentig seconden wordt in het filmpje de geschiedenis van QF samengevat, dus daarom zal er wel zo snel gepraat worden. Ik schrijf de passage over coëxisterende realiteiten uit, want die vind ik het meest fascinerend.

On top of this, every time there is a situation of possible outcomes, all of them occur simultaneously and continue to involve change and development. So at any one moment there are billions of possible universes all existing together. But they exist without effecting or changing the other.

Clearly this coexisting is a farther move from our perception of reality. So what happens when we observe this microscopic world which is all around us? We change everything. When you observe this multitude of positions and alternatives, the particular positions collapse in one at random. Everything continues from there, while the other alternatives are now forgotten.

De passage is eigenlijk een vrij letterlijke toepassing van de bevindingen uit het dubbele sleufexperiment naar het dagelijkse leven. Alle mogelijke situaties bestaan gelijktijdig, maar op het moment dat je er naar kijkt verdwijnen ze en blijft er één over. Interessante vraag is natuurlijk, welke mogelijke situatie overblijft en hoe komt het dat juist deze mogelijkheid overblijft en niet een ander?

Van de week heb ik in The Secret gelezen, een wereldwijde bestseller over hoe je kunt krijgen wat je wilt. Het boek beroept zich op quantumfysica en stelt dat de werkelijkheid die van alle mogelijke werkelijkheden realiteit wordt, degene is die je wilt dat ie realiteit wordt. Dat waar je aan denkt wordt werkelijkheid. Ik krijg ook 'een hoger inzicht' binnen dat ik gelijk maar noteer: de wereld die je leeft als realiteit, is je realiteit. Daar moet ik ook maar eens een boekje over schrijven, wie weet wat dat oplevert.

Mooie zin overigens op het eind: There is no such thing as a casual observer.

Quantum Mechanics for Dummies - Electrons Are Weird

In het BBC filmpje wordt getoond dat QF praktische toepassing heeft gevonden in de microelectronica in de vorm van transistors en halfgeleiders. Hoe precies?

Meest interessant is misschien wel de uitspraak van Don Nogwat op het eind die het principe van de Wave-Particle Duality betwijfelt, waarin gesteld wordt dat materie zich zowel als deeltjes en als golven kan gedragen. Deze mabojambo is volgens de man een overlevering van de 'oude' manier van naar de wereld kijken, waarin de werkelijkheid uit materie bestaat en waarin materie dus ook iets is dat werkelijk bestaat. Quantummechanica laat op de eerste plaats zien dat deeltjes golven zijn en theorieën die er vanuit gaan dat materie materie is kunnen dus over boord (dat is dus vrijwel alle natuurkundige theorie). Het principe van de Wave-Particle Duality is een inspanning om oude theorieën en percepties voort te kunnen laten bestaan en aan te sluiten op het quantuminzicht.

Filmpje: Laserdemonstratie onzekerheidsprincipe

Filmpje waarbij het onzekerheidsprincipe gedemonstreerd wordt met een laser.