Paolo Russo ha scritto:
> Due picchi. Niente interferenza, per due motivi.
> Il primo e` banale:
> [...]
> Il secondo motivo e` piu' sottile. Non hai precisato come funziona
> il processo casuale che deve decidere con che velocita` emettere
> elettrone. La stragrande maggioranza dei metodi immaginabili (es. un
> computer interfacciato) escluderebbe in partenza ogni possibilita`
> di interferenza, perche' il fascio di elettroni cosi' prodotto
> sarebbe una mistura classica dei due stati e non una sovrapposizione
> quantistica.
Paolo Russo ha detto tutto quello che avrei pensato di dire io.
Però il "secondo motivo" mi ha portato a una domanda: si potrebbe
realizzare un esperimento in cui invece i due paccheti sono tra loro
coerenti, quindi si ha una vera sovrapposizione?
E che cosa succederebbe in tal caso?
Magari l'esperimento è già stato fatto, ma vorrei ugualemnte esporre
quello che ho pensato.
Solo che parlerò di fotoni, perché coi fotoni l'esperimento che sto
per descrivere è senz'altro fattibile (e per questo è praticamente
certo che sia stato già fatto. Speriamo che ci sia qualcuno più
informato di me).
Dato che è indispensabile una figura che non farò, posso almeno
ricorrere a mie figure che potete facilmente vedere:
http://www.sagredo.eu/articoli/fotoni.pdf
Andate a pag. 21 "Fotoni e interferenza" dove è descritto
l'interferometro di Mach-Zehnder.
Anche se l'avete già letto, non è male se ripassate le pagine fino alla
fig. 9: mi faciliterà molto la spiegazione.
Il punto di partenza è che la sorgente emetta fotoni di durata
(lunghezza) finita, il che è facile. Non ho prescrizioni paricolari su
questa durata; poi vedremo.
Ora dovete immaginare una modifica dell'interferometro, per es. sul
tratto DC, che faccia aumentare il tempo che impiega un fotone a
percorrerlo.
La prima idea che viene in mente è d'interporre un tratto di materiale
trasparente ma con indice di rifrazione > 1; in quel materiale la
velocità dei fotoni sarà c/n, quindi il tempo di percorrenza
aumenterà.
Ma ci sono due obiezioni: la prima è che il tempo non può essere
aumentato di molto, a meno di nn usare materiali assai strani, che
però sicuramente difettano nel secondo aspetto.
La seconda obiezione (il secondo aspetto) è che per ragioni che
saranno subito chiare, io ho bisogno che il ritardo non introduca un
allungamento apprezzabile del pacchetto che rappresenta il fotone. Il
che richiede che il mezzo *non sia dispersivo*.
Ma il solo mezzo veramente non dispersivo è il vuoto e lì la velocità
è fissata: come si fa a introdurre un ritardo?
Risposta ovvia: allungando il percorso.
Questo si fa facilmente (vi chiedo di disegnare voi la nuova figura).
Si sopprime lo specchio D, o meglio lo si porta più in alto, in una
posizione D'. Così la luce dopo la riflessionepercorre una parallela a
DC.
In una posizione E' tale che D'E' < DC mettiamo un altro specchio che
rimanda la luce verso il basso.
Infine nel punto C' (DC' = D'E') un ultimo specchio devia la luce
verso C.
In questo modo il percorso è stato allungato di L =2*DD', che può
essere grande a piacere. Occorre che sia nettamente maggiore della
lunghezza del pacchetto iniziale.
Ciò posto, se da S parte un fotone, che cosa arriva in R?
Arriva un fotone la cui f. d'onda consiste di due pacchetti uguali,
spaziati di L e quindi di L/c in tempo.
Per ogni fotone ci sarà probab. 1/2 che esso sia rivelato a un tempo
t, e 1/2 che sia rivelato al tempo t+L/c.
Fin qui niente di strano...
Ma ora viene il bello!
Al posto di R montiamo una seconda copia dell'apparato.
In questa seconda copia entra un fotone il cui stato è quello che ho
appena detto: sovrapposizione di due pacchetti spaziati di L/c in
tempo.
Ma che cosa arriva al rivelatore finale?
Permettetemi una piccola suspense ... vi ci lascio pensare :-)
--
Elio Fabri
Received on Tue Aug 25 2020 - 17:49:45 CEST