Dobbelt spalte eksperimentet
Bølger, lys og kvantemekanik
I 1800-tallets begyndelse fremsatte den franske
videnskabsmand Marquis de Laplace en teori om, at alt i universet kunne
forudsiges. Det, der så stod tilbage, var at finde de enkelte love. Hvis vi
f.eks. kendte en planets placering, så kunne vi ved at bruge Newtons love
præcis beregne, hvor planeten ville befinde sig på et givent tidspunkt. Vi
kunne også beregne, hvor den kom fra. Mange af datidens videnskabsmænd gjorde
modstand mod teorien, da det blandt andet ville forhindre Gud i at gøre som han
ville. Teorien bestod i mange år, og vi skal helt frem til 1926, før den helt
måtte opgives. Den tyske videnskabsmand Werner Heisenberg formulerede et
ubestemmelighedsprincip.
For at kunne måle, hvor en partikel er på vej hen, bliver
man nødt til at måle partiklens position og hastighed. Man kan lyse på
partiklen og derved måle dens position. Når man gør det, påvirker man partiklen på en ubestemmelig
måde. Man kan derfor ikke sige noget om dens hastighed. Nu kan man sige, at man
bare kan lyse på partiklen med en uendelig lille mængde lys, så man kun
påvirker partiklen uendeligt lidt. Men det går ikke. Max Planck fremsatte i
1900 en hypotese om, at lys og andre bølger ikke kan udsendes i uendelige små
energimængder, men kun i "pakker". Pakkerne kaldte han
"kvanter". Man kan derfor ikke påvirke en partikel med mindre end et
kvant. Det betyder, at jo mere nøjagtig man vil måle en partikels position, jo
mindre ved man om partiklens hastighed og omvendt.
Heisenberg viste, at
ubestemmelighedsprincippet var en fundamental egenskab ved verden.
Dette førte senere til, at Heisenberg, Schrodinger og Diracformulerede
en helt ny teori "Kvantemekanikken".
Heisenberg viste, at ubestemmelighedsprincippet var en
fundamental egenskab ved verden.
Dette førte får senere til, at Heisenberg, Schrodinger og
Dirac formulerede en helt ny teori "Kvantemekanikken".
Selvom vi forstår lys som bølger, viser Plancks
kvantehypotese, at lys opfører sig som partikler, der kun kan udsendes i
kvanter. Det vigtige her er, at man kan observere interferens mellem to bølger
eller to partikler. Det betyder, at to bølgesæt kan ophæve hinanden, hvis
bølgetoppene på det ene sæt bølger falder sammen med dalene på det andet
bølgesæt. Da der i kvantemekanikken er en dualitet mellem bølger og partikler,
kan interferens også ske for partikler. Et berømt forsøg, der viser dette, er
dobbeltspalteeksperimentet.
Download eksperimentet her: Dobbelt spalte eksperimentet
Kommentarer