Hollosi Information eXchange /HIX/
HIX TUDOMANY 3000
Copyright (C) HIX
2005-10-18
Új cikk beküldése (a cikk tartalma az író felelőssége)
Megrendelés Lemondás
		
Kedves Olvasók és Írók,

Nyolc és fél évvel ezelőtt indult a HIX Tudomány, Szadai Józsi
kezdeményezésére. Hosszú idő ez, de amennyire fel tudom idézni,
jónéhányan követik és írják rendszeresen az indulás óta a rovatot.

A nulladik (próba)számba Szadai Józsi küldött be egy NASA hírt
a Mars Pathfinderről, amely akkor még csak vörös szomszédunk felé
tartott, hogy néhány hónappal később világhírűvé váljon alig
félméteres, napelemekkel takart marsjárója, a Sojournert révén;
az első számban pedig egy érdekes kvantummechanikai jelenségről
volt szó. A 3000 számot számos éles vita tarkította, olvasóként
és íróként is sokat tanultam.

És mivel az újszülötteknek minden vicc új, hadd másoljam ide az
első számból a sötétben látó nem macskáról szóló cikket.
1 80 szazalek (mind)  26 sor     (cikkei)
2 Sotetben lat, de nem macska. Mi az? (mind)  148 sor     (cikkei)

+ - 80 szazalek (mind) VÁLASZ  Feladó: (cikkei)

hix2998:
lehet.....
de nem biztos, hogy lesz.
Pld., negy dobas utan 50%, (ket talalat, ket hiba), utana het talalat, az mar
9/11, tobb, mint nyolcvan, de a hatodik dobas utan pont 80.  
Tehat van amikor van (itt egy pelda is bizonyit, hisz ez ellenpelda  a 
nincsre)
,
es magatol ertetodoen, van olyan sorozat, amiben nincs. 

Válasz:

Csak 5*x dobás pillanatában lehetünk pont 80%-on. 4*x/5*x. Ehhez szükséges és 
elegendő, hogy addig éppen x hibát kövessünk el.
A feltétel szerint az első mérési hely olyan 5*y előtti hely ahol már y hiba 
történt. A második mérési hely olyan 5*z utáni hely ahol még csak z hiba 
történt.
Tegyük fel z=y+k. 
Ez k+1 esetet jelent menjen i 0-tól k-ig.
Valemely ilyen i-re - azaz legalábbb 1--re! - igaz lesz, hogy 5*(y+i) helyen 
pontosan y+i hiba van. Tehát az arány 4*(y+i)/5*(y+i)=0.8 lesz azaz pont 80%.

Tehát ha volt 80% alatti eredmény, akkor ez csak úgy mehetett 80% fölé, hogy 
közte van egy pontosan 80%-os hely.

Pető Hunor
+ - Sotetben lat, de nem macska. Mi az? (mind) VÁLASZ  Feladó: (cikkei)

Quantum seeing in the Dark, SciAm 96/11.

Motto:
- Sotetben lat, de nem macska. Mi az?
- Fizikus!

Korabban mindenki azt hitte, hogy egy elemi reszecske detektalasahoz
szukseges, hogy legalabb egy foton visszaverodjon errol a reszecskerol
(ez a feltetelezes Dennis Gabor nevehez fuzodik).

A cikkben leirt kiserleti elrendezessel azonban ki lehet mutatni egy
targy jelenletet anelkul, hogy a detektalasra hasznalt foton beleutkozott
volna. Hogy akkor mi az, ami a targy jelenletet a foton tudomasara adja?
A lehetoseg, hogy aka'r talalkozhatott is volna a targgyal!

Nezzuk a kiserlet alkatreszeit:

1. Polarszuro
Mi tortenik, ha egy polarszurohoz olyan polarizalt foton erkezik,
hogy a szuro es a foton polarizacios sikja nem esik egybe? A foton
bizonyos valoszinuseggel athalad a polarszuron, es a kilepo foton
polarizacioja mar a szuro polarizacios sikjaban fekszik! Az athaladas
valoszinusege a szogelteres koszinuszanak negyzete: 0 fok eseten 100%,
15 fok eseten 93%, 60 fok eseten mar csak 25%, ha pedig meroleges a
polarizacio, akkor egyaltalan nem megy at.

2. Polarforgato
Ez egy olyan eszkoz, amibe egyik oldalt belep a foton, masik oldalt
kilep, es kozben a polarizacios sikja egy meghatarozott szogben el-
csavarodik. A cikkirok szerint ez nagyon egyszeru dolog, pl a cukros
viz is csavarja a polarizaciot (en nem tudom; probaltam cukros vizen
at nezegetni, de ugy latszik, pola'rvak vagyok, mert a villanyoszlop
ugyanugy fuggolegesen allt :)))).

3. Zeno-effektus
Helyezzunk el egymas moge hat olyan polarforgatot, amely mindegyike
15 fokkal forgatja el a foton polarizaciojat, majd a legvegere egy
vizszintes polarszurot. A sor elejen belepo vizszintesen polarizalt
foton a sor vegere tehat pont fuggoloegesen all, a szuron el fog
akadni. Ha azonban az egyes polarforgatok koze is elhelyezunk egy-egy
viszintes polarszurot, a foton valamekkora esellyel athaladhat az
akadalyokon: az elso polarforgato utan 93% esellyel meguszhatja a
legelso polarszurot, es ha sikerult, a szurobol kilepve vizszintesen
polarizalt. A masodik akadalyt ugyanigy 93% valoszinuseggel veheti.
A hatodik lepcso utan meg mindig 0.933^6 ~ 2/3 valoszinuseggel megvan
(a kozbeeso 6 x 15 fok polarforgatas ellenere meg mindig VIZSZINTESEN
polarizalt) fotonunk.

4. Zeno-effektus modositott elrendezessel
A Zeno-effektust egyetlen polarforgatoval es polarszuroval is el lehet
jatszani, ha tukrokkel ra tudjuk venni a fenysugarat, hogy ugyanazon a
polarforgaton es szuron haladjon at nehanyszor. Ennek legegyszerubb
modja, ha a fotont az egyik tukor pereme folott kicsit ferden felulrol
lojuk a tukorrendszerbe, a nehany ko:rt csavarmenetben fogja megtenni,
aztan egyszer csak az egyik tukor also pereme alatt kiszalad (oda kell
rakni a detektort). Ennel ravaszabb modszer ha veszunk egy nagyon gyors
sugarkapcsolot. Hogy, hogy nem: mar ezt is feltalaltak (pikoszekundumos
lezerimpulzusokat csinalnak vele, de nem tudom minek).

5. Sugaroszto
Bizonyos kristalyok kepesek arra, hogy a belepo fenyt ket nyalabra
osszak: az egyik kilepo nyalab vizszintesen, a masik fuggolegesen
polarizalt. Ezt a ravaszsagot egyetlen fotonnal is el tudjak kovetni:
a belepo foton a polarizacios szogetol fuggo valoszinuseggel vagy az
egyik, vagy a masik uton lep ki a sugarosztobol. Az utvalasztas
valoszinusege ugyanaz (koszinusz-negyzet alfa) mint a polarszuronel.

Most mar minden egyutt van, rakjuk ossze a kiserletet.

___ tu:ko:r
|
|
|
, |
targy |
|-----(?)----- polarizalo' nyala'boszto'
tukor |
|
(*) polariza'cio'-forgato'
|
--- kikapcsolhato' tu:ko:r
|
ernyo |/
|-------------/ polariza'lo' nyala'boszto'
/|
|
foton
be

A meres kezdeten, amig a foton belep, atlatszova tesszuk a kapcsolhato
tukrot (kinyitjuk a kaput), majd rogton a foton mogott be is zarjuk.
A foton a felso es az also tukor kozott nehanyszor oda-vissza pattog,
majd amikor az eloirt szamu kort megtette, ismet kinyitjuk a kaput,
a foton kilep.

a) Mi tortenik, ha NINCS ott a detektalando obejktum?
A vizszintesen polarizalt foton a (*) polarforgaton 15 fokot fordul,
ezutan talalkozik a polarizalo nyalabosztoval. Itt a nagy varazslat:
a foton 93% valoszinuseggel egyenesen tovabbmegy, 7% valoszinuseggel
pedig tesz egy kiterot az oldalso tukor iranyaba. Az egyenes uton
tovabbhalado 93% a szemben fekvo tukorrol verodik vissza, a masik 7%
az oldalso tukorrol, majd a ket valoszinuseg polarizalo nyalaboszton
talalkozva ugy halad tovabb, mintha mi sem tortent volna! Mivel nem
akarjuk megvizsgalni, hogy a foton melyik uton haladt, ezert a foton
jo kvantumhoz illoen igazabol MINDKET uton halad (akarcsak a hires
egyfotonos, ketreses interferenciakiserletben): az egyik uton megy a
7% valoszinuseg, a masik uton megy a 93%. Miutan a ket valoszinuseg
egyesult, a foton kvantumallapota ugyanolyan lesz, mint a sugaroszto
elott, vagyis a polarforgatobol valo kilepest kovetoen: 15 fokot el-
csavarodott a polarizacioja. Amikor tehat a foton megteszi a kijelolt
hat kort, es a kikapcsolt tukron kilep, polarizacioja 6x15=90 fokkal
el van forgatva, vagyis FUGGOLEGES.

b) Most tegyunk egy targyat a nyalaboszto es az oldalso tukor koze. Ekkor
a kiserleti elrendezes a foton mint kvantumos objektum szamara gyoke-
resen megvaltozik: az oldalso ut lezarult elotte, a maradek pedig egy
modositott elrendezesu Zeno-effektusnak felel meg. A kulcs a nyalab-
oszto: mivel az oldalra kitero 7% valoszinuseg mar nem kepes egyesulni
az egyenesen halado 93%-kal, a foton le van leplezve, a nyalaboszto mar
teljesen ugy viselkedik, mint egy mezei polarszuro: az egyenesen kilepo
(ha kilep! ne feledjuk, 7% valoszinuseggel oldalra megy es elhasal a
merendo targyon) foton polarizacioja vizszintes lesz. A masodik korben
a polarforgaton ismet csavarodik egy kicsit, a sugaroszton ismet ki-
egyenesedik a polarizacio (93% valoszinuseggel), stb. Es ha mind a hat
kort sikerrel veszi (ennek eselye 66%), a foton vegul VIZSZINTESEN
polarizalva lep ki a vesenypalyarol.

Tehat: ha a detektorba erkezo foton polarizacioja fuggoleges, akkor nem volt
ott a targy, ha vizszintes, akkor pedig ott volt. Harmadik lehetoseg, hogy a
foton nem erkezik meg: ez is azt jelenti, hogy a targy ott volt, csak az
interaction-free detektalas nem sikerult.

Ha utanaszamoltok, kiderul, hogy ha a polarforgato szoget csokkentjuk (es a
korbejarasok szamat noveljuk), akkor a foton elvesztesenek az eselye (elme-
letileg tetszolegesen) csokkentheto. 1 fok polarforgatas es 90 tiszteletkor
eseten mar 98.6% esellyel erkezik meg a (vizszintesen vagy fuggolegesen)
polarizalt foton.

A kvantummechanika rejtelye, hogy a nyalaboszton hogyan kepes egyesulni
a ket valoszinuseg egy teljes, eredeti fotonna. Ez rejtely, magyarazat
helyett kenytelenek vagyunk elfogadni: a kvantumos objektuom egy ilyen
allat. Persze biztositani kell azt, hogy a fotont tenyleg ne lehessen
leleplezni, hogy melyik uton jart, vagyis a nyalabosztobol egyenesen
kilepo valoszinusegnek es az oldalso tukrot megjaro valoszinusegnek
pont ugyanakkora kesleltetest kell szenvednie. Hogy megis mennyire kell
ugyanakkoranak lenni, azt nem tudom; szerintem a foton mint hullamcsomag
hosszusaganal kisebb elteressel kell a hat kor vegen a detektorba erkez-
niuk. Errol jo lenne autentikus velemenyt hallani egy Igazi Fizikustol.

AGYKONTROLL ALLAT AUTO AZSIA BUDAPEST CODER DOSZ FELVIDEK FILM FILOZOFIA FORUM GURU HANG HIPHOP HIRDETES HIRMONDO HIXDVD HUDOM HUNGARY JATEK KEP KONYHA KONYV KORNYESZ KUKKER KULTURA LINUX MAGELLAN MAHAL MOBIL MOKA MOZAIK NARANCS NARANCS1 NY NYELV OTTHON OTTHONKA PARA RANDI REJTVENY SCM SPORT SZABAD SZALON TANC TIPP TUDOMANY UK UTAZAS UTLEVEL VITA WEBMESTER WINDOWS