In molti state chiedendo come è possibile essere sicuri che il fotone sia singolo. Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS). I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno. A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici. I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4% Esistono però molti altri metodi per avere una SPS. Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
Come al solito devo farti i complimenti per aver reso chiaro e "semplice" un argomento tanto ostico e assolutamente controintuitivo come lo è notoriamente quasi ogni aspetto dell'affascinantissima meccanica quantistica. Ti faccio i complimenti anche da parte di mio figlio, appassionato di fisica come il papà, che, nonostante frquenti il terzo anno del liceo scientifico, ne ha ben compreso il senso! 💪💪💪
Non saremo mai all' altezza di chi ha creato ,infatti Ecclesiaste 3 : 10 - 11 dice che non riusciremo mai a capire tutto della sua opera immensa e complicata ,nonostante abbiano scoperto qualcosa ,tanto un puntino . Questo in confronto a quello che esiste .
La mia Playlist di MECCANICA QUANTISTICA MQ1 - spettro del corpo nero ruclips.net/video/8WckSuPBiU8/видео.html MQ2 - effetto fotoelettrico ruclips.net/video/iylcY7KiBFc/видео.html MQ3 - effetto Compton ruclips.net/video/9OwyhPQS0_U/видео.html MQ4 - moto browniano ruclips.net/video/BIyl1YVUroI/видео.html MQ5 - la quantizzazione della carica elettrica ruclips.net/video/OP_sLqCy0VA/видео.html MQ6 - l'atomo di Bohr ruclips.net/video/l4GmhdMCMmY/видео.html MQ7 - Esperimento di Franck ed Hertz ruclips.net/video/zaDEZBVU5gk/видео.html MQ8 - La pazza ipotesi di Louis de Broglie ruclips.net/video/3t-k3Bn9yXs/видео.html MQ9 - Esperimento di Davisson e Germer ruclips.net/video/XbxaGzFxjSk/видео.html MQ10 - l'Equazione di Schrödinger ruclips.net/video/vZt3yH6xF-0/видео.html MQ10/1 - Ricavare l'Equazione di Schrödinger ruclips.net/video/tau8wTJFxnA/видео.html MQ11 - Principio di indeterminazione di Heisenberg ruclips.net/video/9XdvlA83q-I/видео.html MQ12 - Esperimento di Mach Zehnder ruclips.net/video/nofH1PMmJg0/видео.html 🤩work in progress🤩
Grazie per quest’altro interessante video! Io ci avrei solo aggiunto un minuto di riflessione alla fine, per contemplare quanto è assurdo e affascinante il mondo in cui viviamo!
Complimenti: una delle cose più interessanti e affascinanti che ho potuto apprezzare e apprendere quest’anno. Hai parlato di un’argomento complicatissimo in modo chiaro e comprensibile. Aggiungerei appassionante. Grazie
Talmente efficace l'esposizione che anche una mente obsoleta e priva di specifiche conoscenze matematiche è' riuscita a comprendere il senso della probabilità nella meccanica quantistica al di là delle formule matematiche a prescindere non certo alla mia portata ...Grazie di cuore
in sintesi possiamo dire che non riusciamo a capire questi fenomeni.Prendiamo atto di ció che osserviamo, in attesa di una miglior comprensione in futuro.
Caro prof. Pattaro, innanzitutto complimenti per il suo lavoro che, come collega, utilizzo e suggerisco spesso. Mi permetto di suggerire un video da integrare in questa ottima playlist sul concetto di misura in fisica quantistica. Chiedo scusa se è già presente e me lo sono perso. Grazie e buon lavoro.
Grazie. Video super interessante. Immagine 2:41. Se riuscirò a completare lo studio di tutti i tuoi video di Fisica, spero di riuscire a capire anche gli aspetti matematici coinvolti nell'immagine stessa. Pensando all'esperimento della doppia fenditura, che almeno nella maggioranza dei video di RUclips non viene mai spiegato dettagliatamente, visto che l'immagine 2:41 mi pare quella dell'Interferometro, spero qui di avere certe risposte utili a capire anche l'altro esperimento.
Domanda per i commentatori che hanno capito tutto e facilmente (spero che qualcuno risponda): Lo stesso professor Pattaro, a proposito della sovrapposizione di stati, dice:
Complimenti, molto chiaro. Resta la difficoltà nel comprendere e giustificare il fatto che il singolo fotone/elettrone percorra entrambi i percorsi. Potrebbe essere questo fatto un sintomo che la realtà che osserviamo sia simulata. Il risultato osservato sarebbe quindi dovuto al modello della simulazione che ritiene il fenomeno ondulatorio e quindi applica questo modello anche al singolo fotone/elettrone modificando solo il risultato nel momento in cui il modello viene alterato interrompendo uno dei percorsi ?
Questo resta il vero problema della meccanica quantistica che descrive il modello ma non la realtà. quindi mi sembra legittimo il dubbio che a questo livello di particelle elementari il modello è la realtà.
Wow, è proprio il caso di dire "illuminante" questo esperimento, non lo conoscevo... Una curiosità: come potevano generare nel 1892 un fascio monocromatico, non esistendo ancora il laser? E soprattutto, come potevano "sparare" un fotone alla volta? Inoltre, il fatto che una particella elementare possa trovarsi "contemporaneamente " in tutti gli stati possibili è il principio su cui si basano i calcolatori quantistici, giusto? Grazie mille!
Mi hai stupito, nonostante la mia età mi hai stupito. Mi rimane una cosa da sapere: come si fa ad emettere un singolo fotone? Tanto più alla fine dell'800? Ciao
Un fotone si genera se si dà abbastanza energia ad un elettrone per fargli fare il passaggio verso un orbitale superiore (ossia ad energia più alta). Quando, dopo un po', l'elettrone riscende di orbitale, genera un fotone di energia pari a quella assorbita. Il difficile è generare uan energia sufficiente ad eccitare un solo elettrone e insufficiente ad eccitarne due. Ma si tratta, comunque, di quantità di energie note (si ricavano dall'equazione di Schrödinger). Certamente prima del 1900 deve essere stato qualcosa di difficilissimo.
alla fine del '800 non è stato fatto con fotone singolo. Non sapevano cosa fosse un fotone. È stato ripetuto nel '900 con fotone singolo ma è rimasto il loro nome.
A livello dei due BS il dilemma riflesso - rifratto non dovrebbe essere presente due volte, una volta all'ingresso e una all' uscita dei BS ? Grazie mille
Ciao, ho un dubbio, riguarda il caso con molti fotoni: i 2 fasci che arrivano al detector 2 subiscono 2 sfasamenti ciascuno, quindi 2pigreco e vanno in interferenza costruttiva, mentre i due fasci che arrivano al detector 1 subiscono rispettivamente 3 e 1 sfasamento, quindi 3pigreco e 1pigreco, anche questa dovrebbe essere interferenza costruttiva, dove sbaglio? Grazie
Esperimento che da grandissimo profano non conoscevo, grazie mille chiarissimo come sempre. Questi canali fatti da professionisti competenti sono vere perle. Magari dico una sciocchezza, ma nella "didascalia" a 1'10'' circa non c'è un refuso su '"interpretazione quantistica: ogni fotone ha il 50% di possibilità di essere trasmesso e il 50% di essere rifratto"? Rifratto e trasmesso non sono sinonimi?
Complimenti ! Devo aggiungere a titolo di colore, che ho seguito con attenzione l'esperimento in quanto possessore di una fotocamera Sony Alpha 77 ii che sfrutta il principio dello specchio semi-trasparente per inviare metà della luce sul sensore (ex lastra) e l'altra verso il mirino fotografico o schermo lcd. Tutto ciò per poter far funzionare un misuratore di fase per determinare la distanza focale (sistema ormai da 10 anni in disuso perché sostituito da sistema meno ingombrante). Mi chiedevo della rilevanza della diffrazione sull' immagine che per arrivare al sensore deve attraversare la pellicola semitrasparente...ma credo non sia rilevante quanto invece la quantità di luce dimezzata che arriva al sensore...ma sono cose che riguardano solo i rari possessori di questa fotocamera pochi dei quali interessati ai quanti... Grazie
Domanda: ma un pacchetto d'onda non é forse formato da onde? (onde di diversa frequenza e fase che interagiscono costruttivamente in un piccolo spazio e distruttivamente nel resto; per quanto ne so). Quindi perché anche un singolo fotone non potrebbe subire una serie di interferenze?
Ecco, lo sapevo, tu non sai che cosa s'intende per pacchetto d'onda, non s'intende un pacchetto, nel senso di pacchetto, nel senso che l'onda o l'insieme di onde sono in un pacchetto, in una scatola, te lo immagini? 😅 No, no , no... Per pacchetto d'onda s'intende una configurazione di un sistema quantico dove ci sono tutti gli stati in sovrapposizione quantistica, per ognuno di questi stati può essere schematizzato con un codice, come una stringa di numeri, immagina 0 e 1, e immagina che una stringa di questi numeri rappresenta in sistema quantico a cui che ha un'energia, esiste una quantità di energia unitaria, ovvero, sì dice che l'energia è quantizzata, si parla di pacchetto d'onda, ed è un concetto che può essere anche detto come pacchetto d'energia... quindi per rispondere alla tua domanda: no! Perché le interferenze che può subire dipendono dallo sfasamento, non ci sono altre interferenze, quali interferenze dovrebbe subire? Non mi sembra che hai le idee molto chiare... Ma va beh, la meccanica quantistica si studia all'università di fisica, io ne ho fatta quella che serviva per affrontare la distribuzione degli elettroni nell'atomo, non basta semplicemente dire che l'orbitale è la regione dove si ha più probabilità di trovare l'elettrone, questo metterebbe dei dubbi, bisogna fare le cose per bene, così ho dovuto imparare l'equivalenza massa-energia, la legge di Plank, il principio di quantizzazione dell'energia, il principio di indeterminazione di Heisenberg, l'equazione di Schrödinger, il principio di esclusione di Pauli, l'ipotesi di de Broglie, l'interpretazione di Copenaghen e il principio di Aufbau, per poi passare a fare la cet, la cee, la valenza e gli stati di ossidazione
@@paolochimico8897 Non discuto sulla interpretazione probabilistica (meccanica quantistica in senso Born), ma mi chiedo come una interpretazione venga usata per spiegare se stessa (tautologia). Voglio dire che una interpretazione puramente ondulatoria (in senso elettromagnetico) potrebbe spiegare il fenomeno. Oppure mi sono perso qualche cosa? Dove la meccanica quantistica è assolutamente necessaria per spiegare il fenomeno?
Sono perfettamente d'accordo che sia possibile emettere un singolo fotone, ma come si fa a dimostrare che "quel" fotone è quello che arriva alla fine della misura e non un'interazione con tutto quello che esiste durante il percorso?
Semplicemente ⚡⚡⚡ il fotone è un'onda e basta, il resto è speculazione. E forse per rivelazione particella a volte abbiamo a che fare con un chirp o un nodo di onda stazionaria. Il grande mistero è: Sono stringhe con modi alla lunghezza di plank e armoniche multiple n secondo la quantistica a loop di Carlo Rovelli o c'è qualche altra grandezza standard che stabilisce il modo fondamentale di oscillazione e tutti i multipli?
Molto interessante grazie! Ho una domanda: al min 5 viene detto che lo split tra D1 e D2 è 0% e 100% per interferenza su D1. Ma non sarebbe 0 e 50%? Perché su D1 i segnali interferiscono in controfase ma ci sono.
A Daniele non ti ci mettere pure tu eh! 😂😂😂😂 ma non vedi che qua lo hanno capito tutti annamo no! Solo tu fai domande strane stai buono no, ma nun vedi che…..insomma per questo non ti risponde nessuno alla tua domanda, proprio perché loro hanno capito, mannaggia Daniele eh! Ovviamente sto scherzando non te la prendere ,io non ci capisco un tubo di questa roba😂😂😂 però mi stavo chiedendo, come mai nessuno ti risponde? Ecco perché mi sono permesso di fare un po’ humor. Comunque l’argomento è molto interessante, da ignorante in materia cercherò di capire sempre di più fino alla totale ebollizione del cervello 😂😂😂😂😂
@@albertopizzari7543 Feymann diceva che ci sono diversi percorsi che può seguire una particella, e andando più a fondo nella fisica delle particelle, quando non è stato più possibile usare l'equazione di Schrödinger perché restituiva valori troppo approssimati, si è cominciato a vedere le particelle in un altro modo, non più come particelle me come campi, è nata così la teoria quantistica dei campi, che è qualcosa di complessissimo
Avevo stampato questo studio per leggermelo, aver trovato questo video è una manna dal cielo per poterlo comprendere a pieno! Grazie! Detto questo volevo chiedere una cosa, il comportamento dell'elettrone (o del fotone) nell'esperimento mi ricorda anche il metodo di funzionamento dell'elettricità dove viene seguito il percorso che per il suo contesto è migliore (in quello elettrico è dato dalla resistenza minore, qui dalla combinazione di fase migliore). È quindi stato terrorizzato (immagino proprio di sì) che possa esistere una proprietà, un elemento o altro che porta a seguire un percorso predefinito piuttosto che il percorrere due tracciati contemporaneamente? Per quale motivo una via del genere (che risulterebbe in una soluzione più semplice e coerente e quindi di base più accettabile) viene scartata a favore del doppio stato dell'elettrone?
Perché è verificato sperimentalmente che il fotone o l’elettrone percorrere due o più percorsi. Ad esempio nell’esperimento della doppia fenditura un singolo elettrone passa attraverso entrambe le fenditure e si scontra con se stesso oltre le fenditure. Se chiudiamo una fenditura non si scontra più con se stesso
Quando alla fine gli si blocca la strada con la lastra fotografica e se ne manda solo uno ci sarà sia il pallino luminoso sulla lastra che la misurazione sui detector? In questo caso il fotone si è diviso/raddoppiato?
No, ci sarà un solo pallino. A seguito di una misura la funzione d'onda subisce un processo istantaneo e irreversibile per il quale non rappresenterà più una sovrapposizione di autostati della grandezza misurata, ma sarà "collassata" in uno solo di essi.
Domanda da profano,se gli specchi li metto ad una distanza di un minuto luce che succede ?quel singolo fotone non puo dividersi percui quando arriva sul bs2 visto che le informazioni non possono viaggiare piu veloci della luce o aaspetta un minuto per interagire con se stesso oppure è in entaglemenet con se stesso
La spiegazione è estremamente chiara. Tutti i miei complimenti! Eppure, nonostante ciò, tutto questo risulta di difficilissima, quasi impossibile, comprensione per noi persone semplici. Come può una particella interagire con sé stessa? Cosa significa esattamente che percorre entrambe le strade? Per logica comune dovremmo pensare che ne percorre semplicemente una ma noi la ignoriamo finché non la verifichiamo, ma il fatto che tutti i fotoni arrivino al D2 invece indica che non è così, che effettivamente qualcosa che passa anche attraverso l'altra strada c'è. Ma cosa? Il secondo esperimento è ancora più strano... è come se il fotone sapesse di essere osservato. In che modo e perché il fotone che arriva il 25% delle volte in D1 e il 25% in D2 "sa", ossia viene influenzato dal fatto che, lungo l'altra strada ci sia un ostacolo che blocca l'altro 50% dei fotoni? Significa che essi si trasmettono informazioni in tempo reale? Quindi i fotoni interagisco tra loro anche se vengono sparati uno alla volta? Domanda: il materiale assorbente che blocca il percorso in alto è sempre lo stesso o viene cambiato ogni volta che si spara un singolo fotone? Perché se è sempre lo stesso si potrebbe anche ipotizzare che, benché assorbito, questo riesca comunque in qualche modo a comunicare col suo collega seguente indicandogli di prendere l'altra strada, per modo di dire ovviamente, o almeno che ci riesca il 50% delle volte. Mentre se viene cambiato ogni volta, quindi il fotone precedente non si trova più nemmeno nelle vicinanze di quello successivo, allora la cosa appare davvero inspiegabile. Insomma in definitiva la domanda iniziale del video: "ma il fatto che il fotone non ha una posizione finché non viene misurata, significa che non la conosciamo e quindi per noi è come se non l'avesse, oppure che davvero è in più punti contemporaneamente, oppure... cosa?" Mi pare che alla fine resti comunque insoluta.
La cosa fondamentale da capire è che il fotone percorre tutte le traiettorie, in termini tecnici si dice che si trova “in una sovrapposizione di stati“. Non è una nostra mancanza di conoscenza sulla traiettoria. Se così non fosse non potrebbe scontrarsi con se stesso
@@ValerioPattaro grazie della risposta prof. 🙂 Sì, in effetti questo lo avevo capito. Il punto resta però sempre lo stesso. Cosa significa ciò esattamente? Come può percorrere tutte e due le strade contemporaneamente? Visto che non si sdoppia di certo... allora cosa??? Capisce sicuramente che è alquanto ostico mandare giù questo concetto così com'è senza una spiegazione. 😓
La partita è che la branca della fisica osservazioni sperimentali, una perfetta concordanza tra teoria e dati sperimentali, e allo stesso tempo nessuno ha mai capito come è possibile che certe cose avvengano.
@@ValerioPattaro eeehhh... capisco... È un problema non da poco in effetti. Ma posso farle un'altra domanda? Esiste, almeno teoricamente, un modo qualsiasi pensato, anzi diciamo immaginato, dai fisici per poter, tra virgolette, osservare la particella senza che questa, per modo di dire, se ne accorga? Ossia cambi il suo stato in risposta all'osservazione? Tempo fa avevo letto qualcosa a riguardo ma ora non ricordo. Mi sbaglio forse?
Molto chiara la spiegazione. Ma alla fine l'energia del singolo fotone si conserva? Il fotone emesso inizialmente ha la stessa energia (quindi frequenza) del fotone finale? L'energia dovrebbe sempre conservarsi.
Quando avviene una misura si costringe il fotone (per cui il tempo non esiste in quanto si muove alla velocita' della luce) a intereagire con il misuratore per il quale esiste il tempo. Questo misuratore crea un campo elettromagnetico che piegando lo spaziotempo intercetta immediatamente il fotone, che rallenta ed entrando nella dimenzione spaziotempo umana, acquisisce la probabilita' di scegliere una sola delle strade possibili, strade che appartengono ad universi paralleli che collassano in uno solo senza tempo quando non vengono fatte misurazioni e apoaiono sovrapposti. Universi che se invece avvengono misurazioni acquisiscono la caratteristica dello spaziotempo e si separano mistrandosi uno alla volta con le varie prove statistiche che si possono fare ripetendo l' esperimento piu' volte, e con misurazioni
L'esperimento, qui molto ben rappresentato, è di per sé sconvolgente, ma c'è una cosa che mi ha sempre lasciato perplesso anche nell'esperimento delle due fenditure: perché non bastano i detector alla fine del percorso (o la parete nel caso delle due fenditure) a far collassare la funzione d'onda? È come se i fotoni si facessero "fregare" da un mezzuccio usato dagli sperimentatori. Qualsiasi rilevatore posto lungo il percorso li costringe a compiere una scelta, mentre vedere se c'è o non c'è un'interferenza - che alla fine è un modo appena appena più indiretto per capire da dove sono passati - non basta.
Buonasera a tutti, sera prof. Pattaro, io recupero solo ira però il movimento apparentemente casuale di una particella in fisica non si misura con un random walk? 🙄
Grazie per il video. Innanzitutto io sottolinierei che un'onda elettromagnetica ed un fotone sono entità (oggetti dell'analisi fisica) distinte. Se poi si afferma che un'onda elettromagnetica siano tanti fotoni ci vorrebbe una teoria che definisca bene che cosa si intenda: è l'elettrodinamica di Feynmann? Non lo so. Il primo esperimento è ben diverso dal secondo: D1 e D1 non sono lo stesso strumento di misura. La percentuale 0% o 100% del primo esperimento è una frazione della intensità luminosa. Nel secondo esperimento le percentuali sono frazioni di un conteggio. Poi c'è tutta quella confusione sulla lunghezza d'onda che in realtà dipende dalla disposizione spaziale degli specchi e guarda caso non giuoca nessun ruolo nel caso del secondo esperimento. Quindi io mi permetto di dimenticare il primo esperimento. Il secondo invece va capito meglio. La distanza tra gli specchi dovrebbe essere irrilevante. L'interazione con gli specchi sembra essere diversa dall'interazione con il rivelatore (D1 o D2) in quanto il fotone non viene assorbito. Credo che per voler capire quello che succede bisognerebbe cancellare i percorsi in rosso, perchè quelli non esistono. A questo punto una curiosità che mi è venuta è se si possa ridurre a praticamente zero lo spessore del vetro e vedere cosa succede. No, non riesco a capacitarmi di quello che succede. Esiste forse una teoria che "spiega" il fenomeno? O, meglio, posso fare dei calcoli su oggetti matematici da definire che mi forniscano il risultato 0% e 100%?
@@ValerioPattaro Caspita! Ma certo! Il modulo quadro è la probabilità di trovare la particella in un dato punto. Quindi si può veramente introdurre M1, M2, BS1e BS2 come condizioni al contorno, risolvere l'equazione, imporre l'implosione (qual'è il termine corretto?) dell'onda in D1 e D2 ed ottenere 0 (la particella non c'è) e rispettivamente 1 (la particella c'è)?
A tal proposito ci sarebbe anche la variante dell'esperimento a "scelta rirardata" di Wheeler che mostrerebbe come un ipotetica azione dell' osservatore mentre il fotone si propaga nell'apparato possa influire in modo retroattivo sul comportamento del fotone stesso.
Dr. Pattaro grazie per la chiara e semplice esposizione dell'esperimento di Mach-Zehnder. Nell'esperimento con i due specchi ed il singolo fotone si ipotizza la natura corpuscolare del fotone ma tal esperimento non comproverebbe invece la natura a pacchetto d'onda del fotone ? Anche il singolo fotone, comportandosi come onda elettromagnetica, creerebbe interferenze che giustificherebbero il risultato del test. A supporto dell'ipotesi riporto che la recente esperienza realizzata da Piazza, Lummen e Quiñonez (2015) sembrerebbe aver fotografato, nel comportamento di un sistema fotonico perturbato dagli elettroni, sia la particella sia l'onda. Grazie G. Orsini
Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS). I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno. A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici. I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4% Esistono però molti altri metodi per avere una SPS. Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
La spiegazione e' sorpassata Risale al XX secolo Tipo il principio di indeterminazione di Heisemberg Le misure in ambedue i casi sono effettive circa ma in realta' i fenomeni fisici sono dovuti al II principio della termodinamica Il sistema 1 ed il sistema 2 hanno entropia diversa S2>S1 la trasformazione e' irreversibile In sistemi ideali a entropia 0 tutto funziona perfettamente e tutto e ' misurabile
Se si inserisse un rilevatore del passaggio di fotoni poco prima del primo specchio, i fotoni collasserebbero prima dell'impatto e, in quel caso, le percentuali sarebbero 50% e 50%; questo perchè un fotone collassato non può interagire con se stesso. Si tratta di una situazione molti simile a quella che si verifica nell'esperimento della doppia fenditura nel quale l'inserimento di un rilevatore di particelle determina l'annullamento delle frange di interferenza. Mi chiedo: come è possibile non rimanere estasiati davanti ai misteri che la natura ci regala?
Che succede se su un percorso si pone un polarizzatore per "marcare" il fotone che vi passa e sull'altro un uguale spessore non polarizzante per compensare il cammino ottico?
L'esperimento, qui molto ben rappresentato, è di per sé sconvolgente, ma c'è una cosa che mi ha sempre lasciato perplesso anche nell'esperimento delle due fenditure: perché non bastano i detector alla fine del percorso (o la parete nel caso delle due fenditure) a far collassare la funzione d'onda? È come se i fotoni si facessero "fregare" da un mezzuccio usato dagli sperimentatori. Qualsiasi rilevatore posto lungo il percorso li costringe a compiere una scelta, mentre vedere se c'è o non c'è un'interferenza - che alla fine è un modo appena appena più indiretto per capire da dove sono passati - non basta.
@@ValerioPattaro Sì, perché l'osservazione influisce sullo stato quantico del sistema, che decade in uno stato, in fisica si parla di "collasso della funzione d'onda"
Ma nel primo esperimento, che considera la luce come onda, nel detector 1 non dovrebbe arrivare solo il 50% dato che l’altro 50% fa interferenza distruttiva e si annulla?
@@ValerioPattaro ma se a D2 arrivano il 50% (perché il 50% andrà in D1 visto che sia BS1 che BS2 sono assunti come perfettamente semiriflettenti) dei fotoni in coerenza di fase, sempre 50 fotoni sono e se hanno la stessa lunghezza d'onda hanno anche la stessa energia, no?
Molto interessante, come tutti i suoi video. Però mi permetto di dire che lo sfasamento generato dalla riflessione é 1/4 della lunghezza d’onda, non 1/2. Solo così si capisce perché su D1 c’è interferenza distruttiva
Verso D1 il raggio verso l’alto subisce 3 riflessioni, quindi 3/4 lambda. Quello che viene dal basso solo 1, quindi 1/4 lambda; risultato, sono sfasati di 1/2 lambda, opposizione di fase. Considerando invece 1/2 lambda per ogni riflessione, i due raggi si troverebbero in fase
Anche l’ultima riflessione del raggio che viene da sinistra dà sfasamento Per essere certo ho consultato qualche libro Vedi ad esempio UN’OCCHIATA ALLE CARTE DI DIO del prof Ghiraldi, pag 85
Per capre se ho capito🤣 il "singolo fotone" viene sia fotografato dal materiale assorbente, sia viene rilevato da D1 o da D2 😳 (25% immagino sia è la probabilità cumulata di molti invii) giusto?
In meccanica quantistica, il concetto di *misurazione* si riferisce al processo attraverso cui si ottiene un valore fisico per una proprietà (come posizione, velocità, energia, spin, ecc.) di un sistema quantistico. Prima della misurazione, un sistema quantistico può trovarsi in uno stato di sovrapposizione. Ciò significa che le proprietà del sistema non hanno un valore definito, ma esistono in una combinazione di più possibilità (rappresentate da una funzione d'onda). Quando si esegue una misurazione, la funzione d'onda "collassa" in uno stato specifico, che corrisponde al risultato della misurazione. Dopo la misurazione, il sistema viene descritto da quello stato osservato.
Un' onda è una oscillazione del campo elettromagnetico, per quanto ne so. Visto che il fotone singolo è un' onda, che cosa oscilla nel fotone? Spero sia una domanda stupida Professore, che se capisco perché lo è faccio un bel passo avanti.
Per favore Valerio spiegaci chiaramente perché la riflessione in BS2 non avviene! Magari con un video dedicato perchè questo punto è fondamentale per la piena comprensione. Grazie mille
Quindi l'intersezione dei due universi paralleli nel quale viaggia il fotone contemporaneamente, data dall'atto della misura, sarebbe un punto appartenente al nostro universo, che consideriamo reale?
Da questo esperimento scaturiscono domande interessanti: 1) prima dell'esperimento il fotone ESISTEVA? 2) all'arrivo, misuriamo lo stesso fotone di partenza? 3) perche' nella diffrazione viene mantenuto lo stesso agolo d'uscita? 4) notato che le formule adottare sono di una semplicita' disarmante? Visioni alternative: i fotoni possono essere trattati come PERTURBAZIONI di Campo Fluido assimilabile a quello dei reticoli cristallini atomici. Cio' spiega il perche' per descrivere tali fenomeni si possano adottare formule cosi semplici tipiche dell'ottica e della spettrometria. Di seguito alcuni assunti: a) Il FOTONE non si MUOVE dentro la MATRICE di CAMPO (anche se ai sensi visivi cosi appare). b) Il FOTONE non e' presente in tutti i posti contemporaneamente (questo violerebbe il principio di conservazione dell'energia) c) Il FOTONE essendo perturbazione di CAMPO Flulido e' da contestualizzarsi all'interno di una MATRICE infinita in Entanglement Fotonico. Cio' vuol dire che le uniche cose che si MUOVONO e sono determinanti per l'esperimento, sono le INFORMAZIONI. Riassumendo: Creo una perturbazione Energetica nella MATRICE di CAMPO FOTONICO, questa INFORMAZIONE per via dell'ENTANGLEMENT FOTONICO, viene trasmessa a tutti i PUNTI MATRICE (Prossimi VICINI). Raggiunte le condizioni FISICHE per il COLLASSO PERTURBATIVO, il CAMPO MATRICE riassorbe la perturbazione e DETECTA il fotone nel RILEVATORE. Il rilevatore che segna ZERO non crea alcuna interferenza distruttiva d'ondadi ENERGIA, in quanto NON vi e' ONDA di ENERGIA, diversamene violeremo nuovamente il principio di Conservazione dell'Energia. I treni d'onda, NON sono da rappresentarsi al pari di energie in movimento bensi' di INFORMAZIONI in movimento. Poiche' l'informazione non e' una forma di ENERGIA e non viola alcun principio energetico. possiamo dire che la perturbazione si va a verificare nei soli punti di partenza e annichilimento, senza passaggi intermedi. Semplificando al massimo: l'energia perturbativa si TELE-TRASPORTA e lo fa su base informativa, entro un limite connesso a punti spazio-temporali di misurazione (Prossimi VICINI) da definirsi. La gravita', per dare un esempio pratico della questione, e' Tele-Trasporto, essendo essa stessa una perturbazione di CAMPO ATOMICO. Il moto dei Gravi e il Movimento che facciamo tutti i giorni e' altresi' tele trasporto. Quando ci muoviamo, lo facciamo in qualita' di perturbazione di CAMPO/CAMPI con moto informativo. Ne deriva che la famosa mela di Newton che cade dall'albero, non e' la stessa serie di ATOMI tra partenza e arrivo. Ipotesi molto anti-intuitive, fortemente speculative, ma decisamente interessanti da speculare.
Domanda cattivella: ma come si fa a separare un solo fotone? Siamo proprio sicuri che gli apparecchi utilizzati per l'esperimento siano in grado di farlo? Tutti danno per scontata l'affermazione dello sperimentatore ma non sarebbe il primo caso in cui lo studioso abbias preso un granchio... o c'è una "commissione di controllo" che verifica la procedura?
Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS). I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno. A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici. I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4% Esistono però molti altri metodi per avere una SPS. Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
@@ValerioPattaro Grazie della risposta e della spiegazione. Probabilmente sono io che non capisco interamente questa spiegazione (a dispetto di tutta la fisica studiata all'università, ma si sà, dopo tanto tempo...) o forse manca qualcosa affinchè sia completamente chiara, per cui sinceramente mi rimangono dei dubbi. Con i laser, come lei stesso afferma, non abbiamo la sicurezza al 100%. Nel "sistema a due livelli" si avrebbe un singolo atomo (probabilmente iderogeno?) e quindi il problema si sposta da "come emettere un solo elettrone" a "come avere ed eccitare un singolo atomo". Anche qui non arrivo a capire come si possa isolare e manipolare (pardon, eccitare) un singolo atomo. La fisica ha fama di scienza esatta, ma questo è vero solo per la fisica classica. Varcata la soglia dell'atomo tutto è in discussione e soggetto a interpretazioni che a volte si rivelano fallaci. Quando in medicina si pubblica il risultato di una ricerca, questa non viene accettata fino a quando questi risultati non siano confermati da un numero congruo di altre ricerche indipendenti. Cioè c'è un sistema di controllo che serve a eliminare gli errori (spesso presenti). Mi chiedo se anche nella fisica nucleare esista un tale sistema di controllo sistematico o le cose vanno avanti sino a quando un altro ricercatore dubbioso si decide a ripetere l'esperimento...
2:03. Grazie Valerio. < il raggio riflesso subisce uno sfasamento di mezza lunghezza d'onda >. Partiamo da y=A sin(kx-wt+theta0). k=2p/lamda, w=2p/T. Intendi dire che sullo specchio semiriflettente il raggio riflesso è y=A sin(kx-wt+theta0-lamda/2) o che y=A sin((kx-wt+theta0)/2) o che altro? Per alcuni la fase è tutto l'argomento del seno, per altri la fase è quella che per i primi è la fase iniziale, e così io mi perdo ancora di più! :-) AGGIUNGO. Osservando il tuo bel disegno, mi pare di capire che l'angolo di incidenza del raggio non dipende dalla posizione del punto luminoso ma solo dalla caratteristica del mezzo, perché quando la luce supera il vetro, riacquista l'angolo che aveva prima di entrarci. È corretto? MI RENDO CONTO che avrei dovuto vedere i video sulle onde, ma come ti ho altrove detto, la scarsità di matematica per le onde mi ha messo in difficoltà. Comunque, l'angolo di 45° non è stato scelto a caso, allora? 3:46. Il secondo beam splitter, bs 2, ha il trattamento metallico 'dopo' lo strato del vetro, diversamente dal primo beam splitter. Mi pare che non cambi nulla, ma temo che mi sfugga qualcosa.
C’è una cosa che non mi torna. Ok per il percorso per D2: lambda in entrambi i percorsi. Ma per D1 non mi pare che i due percorsi siano lambda e lambda mezzi. Il percorso di destra è lambda mezzi, ma quello di sinistra ha TRE riflessioni, non due: primo specchio semi riflettente, specchio M1, ma anche secondo specchio semi riflettente per salire. Quindi 3/2 lambda, non lambda. Che modulo lambda fa lambda mezzi anche lì
Domanda1: la parte di fotoni che passa da M1 non dovrebbe arrivare per metà (25% di quelli partiti da S) al D1 sfasata di lambda/2 visto che viene riflessa tre volte, ovvero in BS1, in M1 e in BS2? I fotoni che arrivano a D1 da M2 sono stati riflessi solo una volta in M2 e quindi sono sfasati di lamba/2 rispetto ad S e la parte che passa rifratta da BS2 rimane sfasata. Sommandosi ai fotoni che arrivano da M1, anch'essi sfasati di lamba/2 non dovrebbero dare un segnale del 50% dei fotoni sfasati di lambda/2 rispetto ad S e rispetto a D2? Domanda2: non capisco perché il 100% dei fotoni arriva a D2 se quelli che arrivano al D1 sono sfasati e quindi non si vedono in D1. Cosa accade ai fotoni quando si trovano sfasati di labmda/2, scompaiono quando danno inferferenza distruttiva? Cosa accade alla loro energia, scopare? In D2 non si dovrebbero trovare il 50% dei fotoni partiti da S, visto che l'altro 50% che è andato a D1 è scomparso? Le mie domande nascono evidentemente da un difetto nella mia comprensione del fenomeno e della spiegazione. Quale è questo difetto?
La luce quando viene totalmente riflessa non viene sfasata ,M1 ed M2 riflettono completamente la luce ,viene sfasata su bs1 e bs2 perché semi riflettenti,metà viene riflessa e meta rifratta quindi sfasata di lamnda mezzi
Ho sempre sostenuto che se per il fotone il tempo non esiste, ha "tempo" di adattarsi a tutti i modi possibili a seconda dei percorsi che si decidono di sperimentare.
@@ValerioPattaro Ho detto fotone, ma intendevo dire particella/atomo e persino molecola singoli. E non perchè sia un fenomeno relativistico, ma proprio perchè non soggetti alla trama spaziotemporale...
C'è nessuno qui che dopo essere da piccino rimasto ipnotizzato da queste favole oggi le considera pura alienazione poiché la vita e la realtà che esperiamo non può essere vissuta rapportandosi a lei in questo modo? È come se scopando con la propria ragazza ci si interessasse del funzionamento degli organi sessuali distaccandosi di fatto, in modo insanabile in ciò che si sta facendo, dal sentire, galleggiando alienati in un mondo inesistente. Penso che la ragazza avrebbe tutto il diritto di protestare e mollare al disgraziato un bello schiaffone per ri-svegliarlo, minacciando anche di andarsene. E se tutto ciò, questa osannata impresa scientifica, fosse la forma suprema di alienazione totale e di fanatismo (altro che religione) che trova il suo naturale sbocco nella bomba atomica, in quanto dimentichi della realtà vera per dichiarare come vera solo quella parte della realtà che può essere ridotta a puro oggetto mentale?
Non mi torna il conto degli sfasamenti dei raggi che giungo a D1. Il raggio proveniente da M2 è giustamente sfasato di lambda/2, ma il raggio proveniente da M1, dopo la riflessione con BS2, è sfasato di 3/2 lambda, non di lambda.
dovresti spiegare perché la terza riflessione non avviene! Basterebbe dire che l'ultima riflessione non comporta sfasamento perché il beam splitter lavora in modo diverso se la luce lo attraversa oppure no. @@ValerioPattaro
Praticamente il presente come realtà non esiste, la nostra realtà non è mai contemporanea ma postuma di sé stessa, la contemporaneità è sempre potenziale, il presente non esiste al di fuori della potenzialità quindi quello che chiamiamo presente è in realtà micro sfasato verso il passato, cioè il presente non è -ente (participio presente) ma -ato (osservato, passato prossimo)
In molti state chiedendo come è possibile essere sicuri che il fotone sia singolo.
Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS).
I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno.
A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici.
I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4%
Esistono però molti altri metodi per avere una SPS.
Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
Santana
Come al solito devo farti i complimenti per aver reso chiaro e "semplice" un argomento tanto ostico e assolutamente controintuitivo come lo è notoriamente quasi ogni aspetto dell'affascinantissima meccanica quantistica. Ti faccio i complimenti anche da parte di mio figlio, appassionato di fisica come il papà, che, nonostante frquenti il terzo anno del liceo scientifico, ne ha ben compreso il senso! 💪💪💪
mi fa piacere. Saluti al ragazzo
@@ValerioPattaro L' URL a 12:21 potresti esporre pur nella descrizione del video. Grazie!
Spiegazione molto chiara. Certo difficile da accettare.
Sei di una chiarezza impressionante!...chiarezza che mi fa capire che siamo tutti ignoranti davanti alle leggi della meccanica quantistica...
Non saremo mai all' altezza di chi ha creato ,infatti Ecclesiaste 3 : 10 - 11 dice che non riusciremo mai a capire tutto della sua opera immensa e complicata ,nonostante abbiano scoperto qualcosa ,tanto un puntino . Questo in confronto a quello che esiste .
Papà questo esame lo feci io a Galatina prima di terminare l' università
Ti sta spiegando la profondità di una cameretta
Sai che cosa sono i binari dove passa il treno?
All' Antonella chiedigli se da Piacenza ti manda una libreria da montare
La mia Playlist di MECCANICA QUANTISTICA
MQ1 - spettro del corpo nero ruclips.net/video/8WckSuPBiU8/видео.html
MQ2 - effetto fotoelettrico ruclips.net/video/iylcY7KiBFc/видео.html
MQ3 - effetto Compton ruclips.net/video/9OwyhPQS0_U/видео.html
MQ4 - moto browniano ruclips.net/video/BIyl1YVUroI/видео.html
MQ5 - la quantizzazione della carica elettrica ruclips.net/video/OP_sLqCy0VA/видео.html
MQ6 - l'atomo di Bohr ruclips.net/video/l4GmhdMCMmY/видео.html
MQ7 - Esperimento di Franck ed Hertz ruclips.net/video/zaDEZBVU5gk/видео.html
MQ8 - La pazza ipotesi di Louis de Broglie ruclips.net/video/3t-k3Bn9yXs/видео.html
MQ9 - Esperimento di Davisson e Germer ruclips.net/video/XbxaGzFxjSk/видео.html
MQ10 - l'Equazione di Schrödinger ruclips.net/video/vZt3yH6xF-0/видео.html
MQ10/1 - Ricavare l'Equazione di Schrödinger ruclips.net/video/tau8wTJFxnA/видео.html
MQ11 - Principio di indeterminazione di Heisenberg ruclips.net/video/9XdvlA83q-I/видео.html
MQ12 - Esperimento di Mach Zehnder ruclips.net/video/nofH1PMmJg0/видео.html
🤩work in progress🤩
Puoi bloccare in evidenza soltanto un commento?
Grazie per quest’altro interessante video!
Io ci avrei solo aggiunto un minuto di riflessione alla fine, per contemplare quanto è assurdo e affascinante il mondo in cui viviamo!
Grazie per queste bellissime lezioni! Ottimo rapporto tra divulgazione e matematica!
Grazie a te
Complimenti: una delle cose più interessanti e affascinanti che ho potuto apprezzare e apprendere quest’anno.
Hai parlato di un’argomento complicatissimo in modo chiaro e comprensibile. Aggiungerei appassionante. Grazie
Sono ammirato. Non è possibile essere più concisi, essenziali, consequenziali e chiari di così. Concettualmente insuperabile. Chapeau!
Grazie, interessante. Un altro esempio utile a comprendere la duplice natura corpuscolare/ondulatoria delle particelle.
Talmente efficace l'esposizione che anche una mente obsoleta e priva di specifiche conoscenze matematiche è' riuscita a comprendere il senso della probabilità nella meccanica quantistica al di là delle formule matematiche a prescindere non certo alla mia portata ...Grazie di cuore
Grazie a te per il commento. Ma non sottovalutarti 😃
Mi accodo al coro: tutto ottimamente realizzato! 👏
Complimenti davvero! Grande chiarezza ed esposizione splendida. Grazie !
complementi x la spiegazione , anche se non riuscirò mai a farmi un' idea mentale del principio di sovrapposizione, almeno so bene cos'è. 😊 bravissimo
Complimenti per la descrizione chiara e trattata in modo semplice e comprensibile
Chiaro come sempre. Continua così
Grazie per questa chiarissima spiegazione di un concetto difficile
Ottimo prof, come ogni volta.
È un piacere poter seguire queste trattazioni
Spiegazione chiara e semplice. Ottimo.
Semplicemente magnifico... grazie!!!
in sintesi possiamo dire che non riusciamo a capire questi fenomeni.Prendiamo atto di ció che osserviamo, in attesa di una miglior comprensione in futuro.
Caro prof. Pattaro, innanzitutto complimenti per il suo lavoro che, come collega, utilizzo e suggerisco spesso. Mi permetto di suggerire un video da integrare in questa ottima playlist sul concetto di misura in fisica quantistica. Chiedo scusa se è già presente e me lo sono perso.
Grazie e buon lavoro.
Bellissima spiegazione !!! Grazie professore
L'HO CAPITO PURE IO !!!
SEI UN MOSTRO
😂😂😂
Ottima spiegazione e argomento molto interessante complimenti
Eccezionale spiegazione, grazie... 👍
Ottima spiegazione. Così si capisce perché la quantistica è così lontana dal nostro modo di pensare
Sei un genio! Grazie mille😊😊😊
Ottima spiegazione.
Ora mi è più chiaro anche l'esperimento delle due fenditure.
perfetta spiegazione. Grazie
Grazie. Video super interessante. Immagine 2:41. Se riuscirò a completare lo studio di tutti i tuoi video di Fisica, spero di riuscire a capire anche gli aspetti matematici coinvolti nell'immagine stessa. Pensando all'esperimento della doppia fenditura, che almeno nella maggioranza dei video di RUclips non viene mai spiegato dettagliatamente, visto che l'immagine 2:41 mi pare quella dell'Interferometro, spero qui di avere certe risposte utili a capire anche l'altro esperimento.
Eccola la doppia fenditura
ruclips.net/video/gXJ7ico6ZRY/видео.html
Domanda per i commentatori che hanno capito tutto e facilmente (spero che qualcuno risponda):
Lo stesso professor Pattaro, a proposito della sovrapposizione di stati, dice:
Questa è l'enorme differenza che c'è tra il capire COSA accade ed il sapere PERCHÈ accade.
Spiegazione molto bella ed efficace
Complimenti, molto chiaro. Resta la difficoltà nel comprendere e giustificare il fatto che il singolo fotone/elettrone percorra entrambi i percorsi. Potrebbe essere questo fatto un sintomo che la realtà che osserviamo sia simulata. Il risultato osservato sarebbe quindi dovuto al modello della simulazione che ritiene il fenomeno ondulatorio e quindi applica questo modello anche al singolo fotone/elettrone modificando solo il risultato nel momento in cui il modello viene alterato interrompendo uno dei percorsi ?
Nessuno sa perché l’elettrone fa così.
Nessuno sa veramente cosa sia un elettrone
Questo resta il vero problema della meccanica quantistica che descrive il modello ma non la realtà. quindi mi sembra legittimo il dubbio che a questo livello di particelle elementari il modello è la realtà.
Wow, è proprio il caso di dire "illuminante" questo esperimento, non lo conoscevo...
Una curiosità: come potevano generare nel 1892 un fascio monocromatico, non esistendo ancora il laser? E soprattutto, come potevano "sparare" un fotone alla volta? Inoltre, il fatto che una particella elementare possa trovarsi "contemporaneamente " in tutti gli stati possibili è il principio su cui si basano i calcolatori quantistici, giusto?
Grazie mille!
Fantastico
Da non fisico mi chiedo: ma come fa il fotone a sapere che lo stai misurando?
Bellissimo!!!!!!!!!!!!
Mi hai stupito, nonostante la mia età mi hai stupito.
Mi rimane una cosa da sapere: come si fa ad emettere un singolo fotone? Tanto più alla fine dell'800?
Ciao
Un fotone si genera se si dà abbastanza energia ad un elettrone per fargli fare il passaggio verso un orbitale superiore (ossia ad energia più alta). Quando, dopo un po', l'elettrone riscende di orbitale, genera un fotone di energia pari a quella assorbita. Il difficile è generare uan energia sufficiente ad eccitare un solo elettrone e insufficiente ad eccitarne due. Ma si tratta, comunque, di quantità di energie note (si ricavano dall'equazione di Schrödinger). Certamente prima del 1900 deve essere stato qualcosa di difficilissimo.
alla fine del '800 non è stato fatto con fotone singolo. Non sapevano cosa fosse un fotone.
È stato ripetuto nel '900 con fotone singolo ma è rimasto il loro nome.
A livello dei due BS il dilemma riflesso - rifratto non dovrebbe essere presente due volte, una volta all'ingresso e una all' uscita dei BS ? Grazie mille
Ciao, ho un dubbio,
riguarda il caso con molti fotoni:
i 2 fasci che arrivano al detector 2 subiscono 2 sfasamenti ciascuno, quindi 2pigreco e vanno in interferenza costruttiva, mentre i due fasci che arrivano al detector 1 subiscono rispettivamente 3 e 1 sfasamento, quindi 3pigreco e 1pigreco, anche questa dovrebbe essere interferenza costruttiva, dove sbaglio?
Grazie
Anche io ho un dubbio sul terzo sfasamento che non mi sembra dalla figura che possa essere lamda mezzi perché il raggio perde pendenza riflettendosi.
Anche io ho posto lo stesso dubbio, anche a me sembra interferenza costruttiva sfasata di lambda/2.
Esperimento che da grandissimo profano non conoscevo, grazie mille chiarissimo come sempre. Questi canali fatti da professionisti competenti sono vere perle. Magari dico una sciocchezza, ma nella "didascalia" a 1'10'' circa non c'è un refuso su '"interpretazione quantistica: ogni fotone ha il 50% di possibilità di essere trasmesso e il 50% di essere rifratto"? Rifratto e trasmesso non sono sinonimi?
Immagino che questo fenomeno sia fondamentale nelle fibre ottiche
Ma nell esperimento monofotone, se elimino il rilevatore B2, cosa succede?
Complimenti !
Devo aggiungere a titolo di colore, che ho seguito con attenzione l'esperimento in quanto possessore di una fotocamera Sony Alpha 77 ii che sfrutta il principio dello specchio semi-trasparente per inviare metà della luce sul sensore (ex lastra) e l'altra verso il mirino fotografico o schermo lcd.
Tutto ciò per poter far funzionare un misuratore di fase per determinare la distanza focale (sistema ormai da 10 anni in disuso perché sostituito da sistema meno ingombrante).
Mi chiedevo della rilevanza della diffrazione sull' immagine che per arrivare al sensore deve attraversare la pellicola semitrasparente...ma credo non sia rilevante quanto invece la quantità di luce dimezzata che arriva al sensore...ma sono cose che riguardano solo i rari possessori di questa fotocamera pochi dei quali interessati ai quanti... Grazie
Grazie per questo commento molto interessante.
Credo anch’io che sia meno rilevante, però non ho le competenze tecniche per rispondere con certezza.
Domanda: ma un pacchetto d'onda non é forse formato da onde? (onde di diversa frequenza e fase che interagiscono costruttivamente in un piccolo spazio e distruttivamente nel resto; per quanto ne so). Quindi perché anche un singolo fotone non potrebbe subire una serie di interferenze?
Ecco, lo sapevo, tu non sai che cosa s'intende per pacchetto d'onda, non s'intende un pacchetto, nel senso di pacchetto, nel senso che l'onda o l'insieme di onde sono in un pacchetto, in una scatola, te lo immagini?
😅
No, no , no...
Per pacchetto d'onda s'intende una configurazione di un sistema quantico dove ci sono tutti gli stati in sovrapposizione quantistica, per ognuno di questi stati può essere schematizzato con un codice, come una stringa di numeri, immagina 0 e 1, e immagina che una stringa di questi numeri rappresenta in sistema quantico a cui che ha un'energia, esiste una quantità di energia unitaria, ovvero, sì dice che l'energia è quantizzata, si parla di pacchetto d'onda, ed è un concetto che può essere anche detto come pacchetto d'energia... quindi per rispondere alla tua domanda: no!
Perché le interferenze che può subire dipendono dallo sfasamento, non ci sono altre interferenze, quali interferenze dovrebbe subire?
Non mi sembra che hai le idee molto chiare...
Ma va beh, la meccanica quantistica si studia all'università di fisica, io ne ho fatta quella che serviva per affrontare la distribuzione degli elettroni nell'atomo, non basta semplicemente dire che l'orbitale è la regione dove si ha più probabilità di trovare l'elettrone, questo metterebbe dei dubbi, bisogna fare le cose per bene, così ho dovuto imparare l'equivalenza massa-energia, la legge di Plank, il principio di quantizzazione dell'energia, il principio di indeterminazione di Heisenberg, l'equazione di Schrödinger, il principio di esclusione di Pauli, l'ipotesi di de Broglie, l'interpretazione di Copenaghen e il principio di Aufbau, per poi passare a fare la cet, la cee, la valenza e gli stati di ossidazione
@@paolochimico8897 Non discuto sulla interpretazione probabilistica (meccanica quantistica in senso Born), ma mi chiedo come una interpretazione venga usata per spiegare se stessa (tautologia). Voglio dire che una interpretazione puramente ondulatoria (in senso elettromagnetico) potrebbe spiegare il fenomeno. Oppure mi sono perso qualche cosa? Dove la meccanica quantistica è assolutamente necessaria per spiegare il fenomeno?
Sono perfettamente d'accordo che sia possibile emettere un singolo fotone, ma come si fa a dimostrare che "quel" fotone è quello che arriva alla fine della misura e non un'interazione con tutto quello che esiste durante il percorso?
Semplicemente ⚡⚡⚡ il fotone è un'onda e basta, il resto è speculazione. E forse per rivelazione particella a volte abbiamo a che fare con un chirp o un nodo di onda stazionaria.
Il grande mistero è:
Sono stringhe con modi alla lunghezza di plank e armoniche multiple n secondo la quantistica a loop di Carlo Rovelli o c'è qualche altra grandezza standard che stabilisce il modo fondamentale di oscillazione e tutti i multipli?
L’effetto Compton ha dimostrato in modo inequivocabile che il fotone può interagire come una particella.
C’è un mio video nella playlist
Molto interessante grazie! Ho una domanda: al min 5 viene detto che lo split tra D1 e D2 è 0% e 100% per interferenza su D1. Ma non sarebbe 0 e 50%? Perché su D1 i segnali interferiscono in controfase ma ci sono.
A Daniele non ti ci mettere pure tu eh! 😂😂😂😂 ma non vedi che qua lo hanno capito tutti annamo no! Solo tu fai domande strane stai buono no, ma nun vedi che…..insomma per questo non ti risponde nessuno alla tua domanda, proprio perché loro hanno capito, mannaggia Daniele eh! Ovviamente sto scherzando non te la prendere ,io non ci capisco un tubo di questa roba😂😂😂 però mi stavo chiedendo, come mai nessuno ti risponde? Ecco perché mi sono permesso di fare un po’ humor. Comunque l’argomento è molto interessante, da ignorante in materia cercherò di capire sempre di più fino alla totale ebollizione del cervello 😂😂😂😂😂
Non conoscevo questo esperimento. È straordinario!
Guarda, ti sfido a capirlo
@@paolochimico8897
Infatti non lo capisco. Prendo atto. D’altro canto anche Feynman diceva lo stesso!
@@albertopizzari7543
Feymann diceva che ci sono diversi percorsi che può seguire una particella, e andando più a fondo nella fisica delle particelle, quando non è stato più possibile usare l'equazione di Schrödinger perché restituiva valori troppo approssimati, si è cominciato a vedere le particelle in un altro modo, non più come particelle me come campi, è nata così la teoria quantistica dei campi, che è qualcosa di complessissimo
Avevo stampato questo studio per leggermelo, aver trovato questo video è una manna dal cielo per poterlo comprendere a pieno! Grazie! Detto questo volevo chiedere una cosa, il comportamento dell'elettrone (o del fotone) nell'esperimento mi ricorda anche il metodo di funzionamento dell'elettricità dove viene seguito il percorso che per il suo contesto è migliore (in quello elettrico è dato dalla resistenza minore, qui dalla combinazione di fase migliore). È quindi stato terrorizzato (immagino proprio di sì) che possa esistere una proprietà, un elemento o altro che porta a seguire un percorso predefinito piuttosto che il percorrere due tracciati contemporaneamente? Per quale motivo una via del genere (che risulterebbe in una soluzione più semplice e coerente e quindi di base più accettabile) viene scartata a favore del doppio stato dell'elettrone?
Perché è verificato sperimentalmente che il fotone o l’elettrone percorrere due o più percorsi.
Ad esempio nell’esperimento della doppia fenditura un singolo elettrone passa attraverso entrambe le fenditure e si scontra con se stesso oltre le fenditure. Se chiudiamo una fenditura non si scontra più con se stesso
@@ValerioPattaro Vedrò di approfondire su questi esperimenti per avere un'ottica completa, grazie e complimenti ancora!
Quando alla fine gli si blocca la strada con la lastra fotografica e se ne manda solo uno ci sarà sia il pallino luminoso sulla lastra che la misurazione sui detector? In questo caso il fotone si è diviso/raddoppiato?
No, ci sarà un solo pallino.
A seguito di una misura la funzione d'onda subisce un processo istantaneo e irreversibile per il quale non rappresenterà più una sovrapposizione di autostati della grandezza misurata, ma sarà "collassata" in uno solo di essi.
Domanda da profano,se gli specchi li metto ad una distanza di un minuto luce che succede ?quel singolo fotone non puo dividersi percui quando arriva sul bs2 visto che le informazioni non possono viaggiare piu veloci della luce o aaspetta un minuto per interagire con se stesso oppure è in entaglemenet con se stesso
La spiegazione è estremamente chiara. Tutti i miei complimenti!
Eppure, nonostante ciò, tutto questo risulta di difficilissima, quasi impossibile, comprensione per noi persone semplici. Come può una particella interagire con sé stessa? Cosa significa esattamente che percorre entrambe le strade? Per logica comune dovremmo pensare che ne percorre semplicemente una ma noi la ignoriamo finché non la verifichiamo, ma il fatto che tutti i fotoni arrivino al D2 invece indica che non è così, che effettivamente qualcosa che passa anche attraverso l'altra strada c'è. Ma cosa?
Il secondo esperimento è ancora più strano... è come se il fotone sapesse di essere osservato. In che modo e perché il fotone che arriva il 25% delle volte in D1 e il 25% in D2 "sa", ossia viene influenzato dal fatto che, lungo l'altra strada ci sia un ostacolo che blocca l'altro 50% dei fotoni? Significa che essi si trasmettono informazioni in tempo reale? Quindi i fotoni interagisco tra loro anche se vengono sparati uno alla volta?
Domanda: il materiale assorbente che blocca il percorso in alto è sempre lo stesso o viene cambiato ogni volta che si spara un singolo fotone? Perché se è sempre lo stesso si potrebbe anche ipotizzare che, benché assorbito, questo riesca comunque in qualche modo a comunicare col suo collega seguente indicandogli di prendere l'altra strada, per modo di dire ovviamente, o almeno che ci riesca il 50% delle volte. Mentre se viene cambiato ogni volta, quindi il fotone precedente non si trova più nemmeno nelle vicinanze di quello successivo, allora la cosa appare davvero inspiegabile.
Insomma in definitiva la domanda iniziale del video: "ma il fatto che il fotone non ha una posizione finché non viene misurata, significa che non la conosciamo e quindi per noi è come se non l'avesse, oppure che davvero è in più punti contemporaneamente, oppure... cosa?" Mi pare che alla fine resti comunque insoluta.
La cosa fondamentale da capire è che il fotone percorre tutte le traiettorie, in termini tecnici si dice che si trova “in una sovrapposizione di stati“. Non è una nostra mancanza di conoscenza sulla traiettoria.
Se così non fosse non potrebbe scontrarsi con se stesso
@@ValerioPattaro grazie della risposta prof. 🙂 Sì, in effetti questo lo avevo capito. Il punto resta però sempre lo stesso. Cosa significa ciò esattamente? Come può percorrere tutte e due le strade contemporaneamente? Visto che non si sdoppia di certo... allora cosa??? Capisce sicuramente che è alquanto ostico mandare giù questo concetto così com'è senza una spiegazione. 😓
La partita è che la branca della fisica osservazioni sperimentali, una perfetta concordanza tra teoria e dati sperimentali, e allo stesso tempo nessuno ha mai capito come è possibile che certe cose avvengano.
@@ValerioPattaro eeehhh... capisco... È un problema non da poco in effetti.
Ma posso farle un'altra domanda? Esiste, almeno teoricamente, un modo qualsiasi pensato, anzi diciamo immaginato, dai fisici per poter, tra virgolette, osservare la particella senza che questa, per modo di dire, se ne accorga? Ossia cambi il suo stato in risposta all'osservazione?
Tempo fa avevo letto qualcosa a riguardo ma ora non ricordo. Mi sbaglio forse?
@raffaelefederico5427 non è possibile
👍👍
Molto chiara la spiegazione.
Ma alla fine l'energia del singolo fotone si conserva?
Il fotone emesso inizialmente ha la stessa energia (quindi frequenza) del fotone finale?
L'energia dovrebbe sempre conservarsi.
Si, si conserva
ci blocchiamo già alla differenza tra trasmesso e riflesso, quale è la differenza?
Quando avviene una misura si costringe il fotone (per cui il tempo non esiste in quanto si muove alla velocita' della luce) a intereagire con il misuratore per il quale esiste il tempo. Questo misuratore crea un campo elettromagnetico che piegando lo spaziotempo intercetta immediatamente il fotone, che rallenta ed entrando nella dimenzione spaziotempo umana, acquisisce la probabilita' di scegliere una sola delle strade possibili, strade che appartengono ad universi paralleli che collassano in uno solo senza tempo quando non vengono fatte misurazioni e apoaiono sovrapposti. Universi che se invece avvengono misurazioni acquisiscono la caratteristica dello spaziotempo e si separano mistrandosi uno alla volta con le varie prove statistiche che si possono fare ripetendo l' esperimento piu' volte, e con misurazioni
L'esperimento, qui molto ben rappresentato, è di per sé sconvolgente, ma c'è una cosa che mi ha sempre lasciato perplesso anche nell'esperimento delle due fenditure: perché non bastano i detector alla fine del percorso (o la parete nel caso delle due fenditure) a far collassare la funzione d'onda? È come se i fotoni si facessero "fregare" da un mezzuccio usato dagli sperimentatori. Qualsiasi rilevatore posto lungo il percorso li costringe a compiere una scelta, mentre vedere se c'è o non c'è un'interferenza - che alla fine è un modo appena appena più indiretto per capire da dove sono passati - non basta.
La funzione d’onda collassa quando viene rivelata, non prima
Buonasera a tutti, sera prof. Pattaro, io recupero solo ira però il movimento apparentemente casuale di una particella in fisica non si misura con un random walk? 🙄
Si misura con gli strumenti di misura.
Grazie, prof. Coosa suggerisce come testo di meccanica quantistica?
non saprei, dipende dal livello.
Quello di Feynman è interessante.
😅
A meno che non vuoi fare fisica, non ci capiresti niente
Grazie per il video.
Innanzitutto io sottolinierei che un'onda elettromagnetica ed un fotone sono entità (oggetti dell'analisi fisica) distinte.
Se poi si afferma che un'onda elettromagnetica siano tanti fotoni ci vorrebbe una teoria che definisca bene che cosa si intenda: è l'elettrodinamica di Feynmann? Non lo so.
Il primo esperimento è ben diverso dal secondo: D1 e D1 non sono lo stesso strumento di misura.
La percentuale 0% o 100% del primo esperimento è una frazione della intensità luminosa.
Nel secondo esperimento le percentuali sono frazioni di un conteggio.
Poi c'è tutta quella confusione sulla lunghezza d'onda che in realtà dipende dalla disposizione spaziale degli specchi e guarda caso non giuoca nessun ruolo nel caso del secondo esperimento.
Quindi io mi permetto di dimenticare il primo esperimento.
Il secondo invece va capito meglio.
La distanza tra gli specchi dovrebbe essere irrilevante.
L'interazione con gli specchi sembra essere diversa dall'interazione con il rivelatore (D1 o D2) in quanto il fotone non viene assorbito.
Credo che per voler capire quello che succede bisognerebbe cancellare i percorsi in rosso, perchè quelli non esistono.
A questo punto una curiosità che mi è venuta è se si possa ridurre a praticamente zero lo spessore del vetro e vedere cosa succede.
No, non riesco a capacitarmi di quello che succede.
Esiste forse una teoria che "spiega" il fenomeno?
O, meglio, posso fare dei calcoli su oggetti matematici da definire che mi forniscano il risultato 0% e 100%?
Certo, prima la somma delle funzioni d'onda e poi il modulo quadro.
@@ValerioPattaro Caspita! Ma certo!
Il modulo quadro è la probabilità di trovare la particella in un dato punto.
Quindi si può veramente introdurre M1, M2, BS1e BS2 come condizioni al contorno, risolvere l'equazione, imporre l'implosione (qual'è il termine corretto?) dell'onda in D1 e D2 ed ottenere 0 (la particella non c'è) e rispettivamente 1 (la particella c'è)?
bravissimo
A tal proposito ci sarebbe anche la variante dell'esperimento a "scelta rirardata" di Wheeler che mostrerebbe come un ipotetica azione dell' osservatore mentre il fotone si propaga nell'apparato possa influire in modo retroattivo sul comportamento del fotone stesso.
Grazie, approfondirò
Dr. Pattaro grazie per la chiara e semplice esposizione dell'esperimento di Mach-Zehnder.
Nell'esperimento con i due specchi ed il singolo fotone si ipotizza la natura corpuscolare del fotone ma tal esperimento non comproverebbe invece la natura a pacchetto d'onda del fotone ? Anche il singolo fotone, comportandosi come onda elettromagnetica, creerebbe interferenze che giustificherebbero il risultato del test.
A supporto dell'ipotesi riporto che la recente esperienza realizzata da Piazza, Lummen e Quiñonez (2015) sembrerebbe aver fotografato, nel comportamento di un sistema fotonico perturbato dagli elettroni, sia la particella sia l'onda.
Grazie
G. Orsini
Come si fà a ‘spedire’un solo fotone per volta? Lo si dota di biglietto singolo?
Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS).
I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno.
A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici.
I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4%
Esistono però molti altri metodi per avere una SPS.
Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
quanti hanni ha?
La spiegazione e' sorpassata
Risale al XX secolo
Tipo il principio di indeterminazione di Heisemberg
Le misure in ambedue i casi sono effettive circa ma in realta' i fenomeni fisici sono dovuti al II principio della termodinamica
Il sistema 1 ed il sistema 2 hanno entropia diversa S2>S1 la trasformazione e' irreversibile
In sistemi ideali a entropia 0 tutto funziona perfettamente e tutto e ' misurabile
Non mi è chiaro però perché, se il fotone segue tutte le traiettorie possibili, interferisca infine solo con quello che ha seguito l'altro percorso...
totalmente stunnato
Se si inserisse un rilevatore del passaggio di fotoni poco prima del primo specchio, i fotoni collasserebbero prima dell'impatto e, in quel caso, le percentuali sarebbero 50% e 50%; questo perchè un fotone collassato non può interagire con se stesso. Si tratta di una situazione molti simile a quella che si verifica nell'esperimento della doppia fenditura nel quale l'inserimento di un rilevatore di particelle determina l'annullamento delle frange di interferenza. Mi chiedo: come è possibile non rimanere estasiati davanti ai misteri che la natura ci regala?
Che succede se su un percorso si pone un polarizzatore per "marcare" il fotone che vi passa e sull'altro un uguale spessore non polarizzante per compensare il cammino ottico?
Se l'apparato è progettato in modo da permettere, anche solo teoricamente, di capire dove passa il fotone, allora non c'è interferenza.
@@ValerioPattaro Grazie
L'esperimento, qui molto ben rappresentato, è di per sé sconvolgente, ma c'è una cosa che mi ha sempre lasciato perplesso anche nell'esperimento delle due fenditure: perché non bastano i detector alla fine del percorso (o la parete nel caso delle due fenditure) a far collassare la funzione d'onda? È come se i fotoni si facessero "fregare" da un mezzuccio usato dagli sperimentatori. Qualsiasi rilevatore posto lungo il percorso li costringe a compiere una scelta, mentre vedere se c'è o non c'è un'interferenza - che alla fine è un modo appena appena più indiretto per capire da dove sono passati - non basta.
@@ValerioPattaro
Sì, perché l'osservazione influisce sullo stato quantico del sistema, che decade in uno stato, in fisica si parla di "collasso della funzione d'onda"
Ma nel primo esperimento, che considera la luce come onda, nel detector 1 non dovrebbe arrivare solo il 50% dato che l’altro 50% fa interferenza distruttiva e si annulla?
Ma nell'interfetenza costruttiva le intensità si sommano
@@ValerioPattaro ma se a D2 arrivano il 50% (perché il 50% andrà in D1 visto che sia BS1 che BS2 sono assunti come perfettamente semiriflettenti) dei fotoni in coerenza di fase, sempre 50 fotoni sono e se hanno la stessa lunghezza d'onda hanno anche la stessa energia, no?
Molto interessante, come tutti i suoi video. Però mi permetto di dire che lo sfasamento generato dalla riflessione é 1/4 della lunghezza d’onda, non 1/2.
Solo così si capisce perché su D1 c’è interferenza distruttiva
Beh no, perché con mezza lunghezza d’onda quando un punto è al massimo l’altro è al minimo
Verso D1 il raggio verso l’alto subisce 3 riflessioni, quindi 3/4 lambda.
Quello che viene dal basso solo 1, quindi 1/4 lambda; risultato, sono sfasati di 1/2 lambda, opposizione di fase.
Considerando invece 1/2 lambda per ogni riflessione, i due raggi si troverebbero in fase
@@fabriziocarosi8597l’ultima riflessione che manda in D1 non da sfasamento. Guarda a 6.00
Anche l’ultima riflessione del raggio che viene da sinistra dà sfasamento
Per essere certo ho consultato qualche libro
Vedi ad esempio UN’OCCHIATA ALLE CARTE DI DIO del prof Ghiraldi, pag 85
Grazie per il commento. Approfondirò.
BS 2 forse andava disegnato con doppio specchio. Esperimento geniale. Lo conoscevo, ma qui è spiegato efficacemente
grazie. Il BS2 è rappresentato correttamente.
@@ValerioPattaro sì, ho realizzato strada facendo :-D ho commentato appena l'ho visto, mentre cercavo di costruire mentalmente l'apparato
👌
Per capre se ho capito🤣 il "singolo fotone" viene sia fotografato dal materiale assorbente, sia viene rilevato da D1 o da D2 😳 (25% immagino sia è la probabilità cumulata di molti invii) giusto?
No, è anche su fotone
Ciao, ma cosa significa “ finché non faccio la misura?” È questo il punto
In meccanica quantistica, il concetto di *misurazione* si riferisce al processo attraverso cui si ottiene un valore fisico per una proprietà (come posizione, velocità, energia, spin, ecc.) di un sistema quantistico.
Prima della misurazione, un sistema quantistico può trovarsi in uno stato di sovrapposizione. Ciò significa che le proprietà del sistema non hanno un valore definito, ma esistono in una combinazione di più possibilità (rappresentate da una funzione d'onda). Quando si esegue una misurazione, la funzione d'onda "collassa" in uno stato specifico, che corrisponde al risultato della misurazione. Dopo la misurazione, il sistema viene descritto da quello stato osservato.
👏👏👏👏
Un' onda è una oscillazione del campo elettromagnetico, per quanto ne so. Visto che il fotone singolo è un' onda, che cosa oscilla nel fotone? Spero sia una domanda stupida Professore, che se capisco perché lo è faccio un bel passo avanti.
I campi elettrici e magnetici sono un modo per descrivere il mondo, ma non l'unico.
@@ValerioPattaro Grazie Professore, aveva ragione Feynman bisogna rinunciarci
con una serie infinita di specchi semi-riflettenti si otterranno infinite copie dello stesso fotone ?
Attenzione, il fotone non si sta riproducendo, è sempre uno e un solo fotone.
@@ValerioPattaro Mannaggia pensavo di aver inventato la luce gratis
Good.
Per favore Valerio spiegaci chiaramente perché la riflessione in BS2 non avviene!
Magari con un video dedicato perchè questo punto è fondamentale per la piena comprensione. Grazie mille
Mi riferisco alla riflessione in BS2 del raggio che proviene da M1 e va in direzione D1. Grazie
Il raggio sparisce per interferenza distruttiva con quello che arriva dall'altra parte.
Se non ti è chiaro cos'è l'interferenza ne parlo ad esempio qui
ruclips.net/video/gXJ7ico6ZRY/видео.html
Quindi l'intersezione dei due universi paralleli nel quale viaggia il fotone contemporaneamente, data dall'atto della misura, sarebbe un punto appartenente al nostro universo, che consideriamo reale?
Da questo esperimento scaturiscono domande interessanti:
1) prima dell'esperimento il fotone ESISTEVA?
2) all'arrivo, misuriamo lo stesso fotone di partenza?
3) perche' nella diffrazione viene mantenuto lo stesso agolo d'uscita?
4) notato che le formule adottare sono di una semplicita' disarmante?
Visioni alternative: i fotoni possono essere trattati come PERTURBAZIONI di Campo Fluido assimilabile a quello dei reticoli cristallini atomici. Cio' spiega il perche' per descrivere tali fenomeni si possano adottare formule cosi semplici tipiche dell'ottica e della spettrometria.
Di seguito alcuni assunti:
a) Il FOTONE non si MUOVE dentro la MATRICE di CAMPO (anche se ai sensi visivi cosi appare).
b) Il FOTONE non e' presente in tutti i posti contemporaneamente (questo violerebbe il principio di conservazione dell'energia)
c) Il FOTONE essendo perturbazione di CAMPO Flulido e' da contestualizzarsi all'interno di una MATRICE infinita in Entanglement Fotonico.
Cio' vuol dire che le uniche cose che si MUOVONO e sono determinanti per l'esperimento, sono le INFORMAZIONI.
Riassumendo: Creo una perturbazione Energetica nella MATRICE di CAMPO FOTONICO, questa INFORMAZIONE per via dell'ENTANGLEMENT FOTONICO, viene trasmessa a tutti i PUNTI MATRICE (Prossimi VICINI). Raggiunte le condizioni FISICHE per il COLLASSO PERTURBATIVO, il CAMPO MATRICE riassorbe la perturbazione e DETECTA il fotone nel RILEVATORE.
Il rilevatore che segna ZERO non crea alcuna interferenza distruttiva d'ondadi ENERGIA, in quanto NON vi e' ONDA di ENERGIA, diversamene violeremo nuovamente il principio di Conservazione dell'Energia. I treni d'onda, NON sono da rappresentarsi al pari di energie in movimento bensi' di INFORMAZIONI in movimento. Poiche' l'informazione non e' una forma di ENERGIA e non viola alcun principio energetico. possiamo dire che la perturbazione si va a verificare nei soli punti di partenza e annichilimento, senza passaggi intermedi.
Semplificando al massimo: l'energia perturbativa si TELE-TRASPORTA e lo fa su base informativa, entro un limite connesso a punti spazio-temporali di misurazione (Prossimi VICINI) da definirsi.
La gravita', per dare un esempio pratico della questione, e' Tele-Trasporto, essendo essa stessa una perturbazione di CAMPO ATOMICO. Il moto dei Gravi e il Movimento che facciamo tutti i giorni e' altresi' tele trasporto. Quando ci muoviamo, lo facciamo in qualita' di perturbazione di CAMPO/CAMPI con moto informativo. Ne deriva che la famosa mela di Newton che cade dall'albero, non e' la stessa serie di ATOMI tra partenza e arrivo.
Ipotesi molto anti-intuitive, fortemente speculative, ma decisamente interessanti da speculare.
Per la prima volta in vita mia ho capito questa cosa anche se ti lascia basito
Quasi un bel video... se non si approfondisse meglio del perché 1y + 1/2y = 0. ????
Ci mancava la sculacciata alla pagnotta 😢
Domanda cattivella: ma come si fa a separare un solo fotone? Siamo proprio sicuri che gli apparecchi utilizzati per l'esperimento siano in grado di farlo? Tutti danno per scontata l'affermazione dello sperimentatore ma non sarebbe il primo caso in cui lo studioso abbias preso un granchio... o c'è una "commissione di controllo" che verifica la procedura?
Ci sono molti modi per ottenere una una sorgente a singolo fotone (SPS).
I laser ad impulsi fortemente attenuati sono i dispositivi più utilizzati come SPS. Infatti, quando l’energia per impulso è molto minore di hf la maggior parte degli impulsi non conterrà nessun fotone ed una piccola percentuale ne conterrà solo uno.
A rigore però un laser non è una SPS dato che esisterà sempre una probabilità diversa da zero di avere impulsi multifotonici.
I laser attenuati attuali vengono tipicamente utilizzati hf=0.1 che corrisponde ad una probabilità di avere un impulso monofotonico del 9% e di avere un impulso con due fotoni dello 0,4%
Esistono però molti altri metodi per avere una SPS.
Se consideriamo ad esempio un sistema a due livelli, con un elettrone nello stato fondamentale come quello di un singolo atomo e popoliamo lo stato eccitato, il sistema si può diseccitare emettendo un fotone e una volta rieccitato potrà emettere nuovamente un altro fotone con la stessa energia: quello che si ottiene è un treno di impulsi ottici separati temporalmente dal tempo di vita media dello stato eccitato e contenenti esattamente un fotone. Quindi, eccitando l’atomo, ad esempio con un impulso ottico di durata molto più piccola del tempo di vita media, possiamo essere sicuri di avere una SPS.
@@ValerioPattaro Grazie della risposta e della spiegazione. Probabilmente sono io che non capisco interamente questa spiegazione (a dispetto di tutta la fisica studiata all'università, ma si sà, dopo tanto tempo...) o forse manca qualcosa affinchè sia completamente chiara, per cui sinceramente mi rimangono dei dubbi. Con i laser, come lei stesso afferma, non abbiamo la sicurezza al 100%. Nel "sistema a due livelli" si avrebbe un singolo atomo (probabilmente iderogeno?) e quindi il problema si sposta da "come emettere un solo elettrone" a "come avere ed eccitare un singolo atomo". Anche qui non arrivo a capire come si possa isolare e manipolare (pardon, eccitare) un singolo atomo. La fisica ha fama di scienza esatta, ma questo è vero solo per la fisica classica. Varcata la soglia dell'atomo tutto è in discussione e soggetto a interpretazioni che a volte si rivelano fallaci. Quando in medicina si pubblica il risultato di una ricerca, questa non viene accettata fino a quando questi risultati non siano confermati da un numero congruo di altre ricerche indipendenti. Cioè c'è un sistema di controllo che serve a eliminare gli errori (spesso presenti). Mi chiedo se anche nella fisica nucleare esista un tale sistema di controllo sistematico o le cose vanno avanti sino a quando un altro ricercatore dubbioso si decide a ripetere l'esperimento...
Mi pare di capire che il raggio che entra in BS 2 proveniente da M1 e va in D1 non subisce alcun sfasamento.
2:03. Grazie Valerio. < il raggio riflesso subisce uno sfasamento di mezza lunghezza d'onda >. Partiamo da y=A sin(kx-wt+theta0). k=2p/lamda, w=2p/T. Intendi dire che sullo specchio semiriflettente il raggio riflesso è y=A sin(kx-wt+theta0-lamda/2) o che y=A sin((kx-wt+theta0)/2) o che altro? Per alcuni la fase è tutto l'argomento del seno, per altri la fase è quella che per i primi è la fase iniziale, e così io mi perdo ancora di più! :-)
AGGIUNGO. Osservando il tuo bel disegno, mi pare di capire che l'angolo di incidenza del raggio non dipende dalla posizione del punto luminoso ma solo dalla caratteristica del mezzo, perché quando la luce supera il vetro, riacquista l'angolo che aveva prima di entrarci. È corretto?
MI RENDO CONTO che avrei dovuto vedere i video sulle onde, ma come ti ho altrove detto, la scarsità di matematica per le onde mi ha messo in difficoltà. Comunque, l'angolo di 45° non è stato scelto a caso, allora?
3:46. Il secondo beam splitter, bs 2, ha il trattamento metallico 'dopo' lo strato del vetro, diversamente dal primo beam splitter. Mi pare che non cambi nulla, ma temo che mi sfugga qualcosa.
C’è una cosa che non mi torna. Ok per il percorso per D2: lambda in entrambi i percorsi. Ma per D1 non mi pare che i due percorsi siano lambda e lambda mezzi. Il percorso di destra è lambda mezzi, ma quello di sinistra ha TRE riflessioni, non due: primo specchio semi riflettente, specchio M1, ma anche secondo specchio semi riflettente per salire. Quindi 3/2 lambda, non lambda. Che modulo lambda fa lambda mezzi anche lì
l'ultima riflessione, quella sul BS2, non avviene.
Ma come si fa a mandare un fotone singolo?
Ci sono vari metodi. Ad esempio la SPECT è un esame medico con emissione di fotoni singoli.
SPECT = Single Photon Emission Computed Tomography
Domanda1: la parte di fotoni che passa da M1 non dovrebbe arrivare per metà (25% di quelli partiti da S) al D1 sfasata di lambda/2 visto che viene riflessa tre volte, ovvero in BS1, in M1 e in BS2? I fotoni che arrivano a D1 da M2 sono stati riflessi solo una volta in M2 e quindi sono sfasati di lamba/2 rispetto ad S e la parte che passa rifratta da BS2 rimane sfasata. Sommandosi ai fotoni che arrivano da M1, anch'essi sfasati di lamba/2 non dovrebbero dare un segnale del 50% dei fotoni sfasati di lambda/2 rispetto ad S e rispetto a D2?
Domanda2: non capisco perché il 100% dei fotoni arriva a D2 se quelli che arrivano al D1 sono sfasati e quindi non si vedono in D1. Cosa accade ai fotoni quando si trovano sfasati di labmda/2, scompaiono quando danno inferferenza distruttiva? Cosa accade alla loro energia, scopare? In D2 non si dovrebbero trovare il 50% dei fotoni partiti da S, visto che l'altro 50% che è andato a D1 è scomparso?
Le mie domande nascono evidentemente da un difetto nella mia comprensione del fenomeno e della spiegazione. Quale è questo difetto?
La luce quando viene totalmente riflessa non viene sfasata ,M1 ed M2 riflettono completamente la luce ,viene sfasata su bs1 e bs2 perché semi riflettenti,metà viene riflessa e meta rifratta quindi sfasata di lamnda mezzi
Ho sempre sostenuto che se per il fotone il tempo non esiste, ha "tempo" di adattarsi a tutti i modi possibili a seconda dei percorsi che si decidono di sperimentare.
Ma succede la stessa cosa anche con l’elettrone, per cui il tempo esiste.
Questo non è un fenomeno relativistico
@@ValerioPattaro Ho detto fotone, ma intendevo dire particella/atomo e persino molecola singoli. E non perchè sia un fenomeno relativistico, ma proprio perchè non soggetti alla trama spaziotemporale...
C'è nessuno qui che dopo essere da piccino rimasto ipnotizzato da queste favole oggi le considera pura alienazione poiché la vita e la realtà che esperiamo non può essere vissuta rapportandosi a lei in questo modo? È come se scopando con la propria ragazza ci si interessasse del funzionamento degli organi sessuali distaccandosi di fatto, in modo insanabile in ciò che si sta facendo, dal sentire, galleggiando alienati in un mondo inesistente. Penso che la ragazza avrebbe tutto il diritto di protestare e mollare al disgraziato un bello schiaffone per ri-svegliarlo, minacciando anche di andarsene. E se tutto ciò, questa osannata impresa scientifica, fosse la forma suprema di alienazione totale e di fanatismo (altro che religione) che trova il suo naturale sbocco nella bomba atomica, in quanto dimentichi della realtà vera per dichiarare come vera solo quella parte della realtà che può essere ridotta a puro oggetto mentale?
Ha più senso che si divida l'universo ogni volta.
Non so se permaloso o presenzialista questo fotone! 😂
Non mi torna il conto degli sfasamenti dei raggi che giungo a D1. Il raggio proveniente da M2 è giustamente sfasato di lambda/2, ma il raggio proveniente da M1, dopo la riflessione con BS2, è sfasato di 3/2 lambda, non di lambda.
Il raggio proveniente da M1 è riflesso due volte, non tre, poiché l'ultima riflessione non avviene.
dovresti spiegare perché la terza riflessione non avviene! Basterebbe dire che l'ultima riflessione non comporta sfasamento perché il beam splitter lavora in modo diverso se la luce lo attraversa oppure no. @@ValerioPattaro
Praticamente il presente come realtà non esiste, la nostra realtà non è mai contemporanea ma postuma di sé stessa, la contemporaneità è sempre potenziale, il presente non esiste al di fuori della potenzialità quindi quello che chiamiamo presente è in realtà micro sfasato verso il passato, cioè il presente non è -ente (participio presente) ma -ato (osservato, passato prossimo)
la natura è strana