En el experimento de la doble rendija, ¿viaja la partícula a una velocidad constante?

No puedo responder la pregunta, pero quiero decirle a la gente que hay otra vista del experimento de doble rendija: la vista de campo . En la teoría de campo cuántico formulada por Julian Schwinger, el electrón no es una partícula, es un campo, o debería decir un cuanto de campo. Por lo tanto, el experimento de la doble rendija es solo otro ejemplo de la forma en que los campos se comportan como se conoce incluso en los días de Thomas Young. Aquí hay un extracto de mi libro que describe cómo este experimento con electrones. (El resumen del Capítulo 10 se puede ver gratis en Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos, y animo a cualquier persona interesada en QFT a leerlo. Y recuerde, no hay ecuaciones).

La sugerencia de De Broglie de que los electrones pueden producir efectos de difracción fue probada por Clinton Davisson en los Laboratorios Bell en Nueva York y por George Thomson (hijo de JJ Thomson, descubridor del electrón) en la Universidad de Aberdeen. Los resultados fueron como había predicho De Broglie. Los haces de electrones reflejados de las estructuras cristalinas mostraron el mismo patrón brillante-oscuro que se observó en experimentos ópticos y de rayos X similares. ¡Además, la longitud de onda calculada a partir del experimento coincidió con la predicción de De Broglie! Después de esto, de Broglie recibió el premio Nobel de 1929 y Davisson y Thomson compartieron el premio de 1937.

Se obtuvo una validación adicional cuando el famoso experimento de dos rendijas con fotones (ver Fig. 3-5) se replicó utilizando electrones, un experimento que Richard Feynman dijo que no se podía hacer.

Ahora imaginamos un experimento similar con electrones … Debemos decir de inmediato que no debe intentar configurar este experimento. Este experimento nunca se ha hecho de esta manera. El problema es que el aparato tendría que fabricarse a una escala increíblemente pequeña para mostrar los efectos que nos interesan. – R. Feynman (“Las conferencias de Feynman sobre Física”, 1963)

El experimento “imposible” fue realizado en 1961 por Claus Jőnnson de la Universidad de Tübingen en Alemania, y fue repetido en 1974 por los físicos italianos Gian Franco Missiroli, Giulio Pozzi y Pier Giorgi Merli usando electrones individuales. Este último experimento fue votado como “el experimento más hermoso” por los lectores de Physics World , pero ninguno de los premios Nobel fue otorgado.

Las partículas persisten . Dado todo este éxito, podrías pensar que la imagen de la partícula estaba muerta y que el electrón ahora se estableció como un campo. Estarías equivocado A pesar del comportamiento ondulatorio que se muestra en la figura 6-5, el concepto de partículas se mantuvo. La idea de que un campo de electrones podría colapsar en un solo átomo era demasiado para que la gente aceptara (ver “colapso cuántico” a continuación). El propio De Broglie no estaba dispuesto a abandonar la idea del electrón como una partícula. Esta insistencia en las partículas condujo a una teoría conocida como … Mecánica Cuántica.

Luego paso a mostrar los muchos problemas que encontró QM, una teoría de partículas. Para mí sigue siendo un misterio por qué la comunidad física insiste en aferrarse a él.

Nada que ver con Higgs. La partícula choca y forma una especie de nube de componentes, un poco como el supuesto W Boson. Todos estos atraviesan las rendijas pero en diferentes proporciones, lo que resulta en diferentes vectores de momento en el otro lado. No hay interferencia en la pantalla involucrada. Se requiere la “coherencia”, más exactamente “enredo” para que solo un par de partículas participe en cada interacción. También funciona con una sola partícula, pero terminas con 7 franjas en lugar de 13. Si terminas con una sopa de partículas, las franjas desaparecen. No hay olas involucradas.

En un experimento típico de doble rendija, se supone que la partícula viaja a velocidad constante, aunque ciertamente no tiene que hacerlo. Lo siento, dudo mucho que tu especulación sobre Higgs sea correcta. Pero incluso si hubiera algo, no ayudaría a explicar la doble rendija, ya que obtenemos esencialmente el mismo comportamiento cuando la partícula no viaja a velocidad constante.

Si se trata de una partícula con masa en reposo, como el electrón, su velocidad antes de ingresar a la ranura no debería cambiar, ya que está configurada, pero pasar a través de la ranura depende de la longitud de onda en comparación con el tamaño de la ranura, podría refractarse, lo que afecta su velocidad. Las partículas ganan sus masas a través de la colisión con el bosón de Higgs, pero en el espacio las partículas se mueven en cualquier experimento que realizamos, sin posibilidad de que las partículas interactúen con el bosón de Higgs.

Bueno, no se puede subestimar que las partículas son todas brillantes e interactúan con cualquier tobogán distante independientemente de su configuración. Por lo tanto, el giro de las rendijas causa un destello adicional en la onda. Si representa una visión miserable, como creo que hizo Higgs, los burros están completamente conservados. Luego, los momentos son una vez más superados, totalmente consistentes con la teoría estándar de vorpalidad.

Espero que eso te lo deje claro.

Si aceptamos que las partículas viajan como una onda, entonces, a pequeña escala, la velocidad no es constante sino que oscila en un potencial bien determinado por la longitud de onda. Pero a gran escala, es una velocidad constante “promedio”.