tirsdag den 18. oktober 2016

Dobbeltspalte problematikken i et multidimensionalt perspektiv



Nedenstående afsnit fra ”Ingeniørens-kvanteskole” giver et fint billede af hvad dobbeltspalte problematikken drejer sig om. Artiklen gør imidlertid ikke opmærksom på at dobbelt spalte problematikken ikke er løst, men blot omgået, hvilket har ført til en ensidig og utrolig kompliceret og krøllet forståelse af de subatomare fænomener. En forståelse som jeg nedenfor det saksede afsnit tillader mig at stille et stort spørgsmålstegn ved.
Det er fristende at sige at den forståelse man har opnået gennem sine videnskabelige observationer og eksperimenter afspejler virkeligheden, hvor forkert et sådant ræsonnement er , kan anskueliggøres ved at gå tilbage til Tycho Brahes tid, hvor den daværende geocentriske forståelse af kosmos resulterede i at de observerede planetbevægelser fremstod kompliceret og krøllede.
 Alt det krøllede og mærkelige blev som bekendt ligefremt, logisk og klassisk fysisk forudsigeligt, da Kopernikus og siden Kepler brugte Tycho Brahes  uovertrufne præcise observationer i en Heliocentrisk fremstilling af solsystemet.
Om hundrede år vil man undres over hvor mange ressourcer der blev brugt på at arbejde med de krøllede og utrolig komplicerede kvantemekanisk beskrevne subatomare fænomener, fordi feltet til den tid formodentlig har undergået en tilsvarende ”Kopernikansk Vending” og derfor fremstår indlysende, simpelt og ligefremt!


Fra ”Ingeniørens- Kvanteskole”
Mystikken ved dobbeltspalten
I slutningen af 1600-tallet havde Newton og Huygens diskuteret, hvad lys var. Var det en strøm af partikler, som Newton mente, eller en bølge, som Huygens sagde.
Thomas Young havde allerede omkring år 1800 udført det såkaldte dobbeltspalteeksperiment, hvor lys blev sendt ind mod en plade med to tynde spalter. Efter at lyset havde passeret pladen, blev dannet et diffraktionsmønster, der beviste lysets bølgenatur. Det samme ville ikke ske, hvis lys var partikler. Huygens havde altså ret.
Efter Planck og Einstein stod det i begyndelsen af 1900-tallet klart, at lys også havde partikelegenskaber, da det bestod af klumper, som Newton havde ment.
Hvad betød den erkendelse så for dobbeltspalteeksperimentet? Det undersøgte den britiske fysiker G.I. Taylor i 1909. Han brugte et meget svagt lys, så der kun var en foton til stede ved dobbeltspalten ad gangen, men han så alligevel et diffraktionsmønster ganske langsomt bygge sig op – præcis som om fotonen havde bevæget sig gennem begge spalter på samme tid og interfererede med sig selv. Fotoner var altså bølger.
Senere eksperimenter viste, at hvis man placerede en detektor ved dobbeltspalten for at bestemme, hvilken spalte fotonen gik igennem, så forsvandt interferensmønsteret. Fotoner var altså partikler.
Da ingen nogensinde havde set kanonkugler eller andre partikler, der også var bølger, stod det tindrende klart, at verden på mikroskala var helt anderledes på makroskala – og forklaringen skulle findes i størrelsen af virkningskvantet.
Ligesom Einsteins specielle relativitetsteori er en korrektion til Newtons love for store hastigheder, men i praksis giver samme resultat ved mere almindelige hastigheder, så skulle en ny kvanteteori betyde, at store partikler opfører sig som Newtons love foreskriver, mens små partikler opfører sig anderledes i fuld overensstemmelse med eksperimenterne.
Arbejdet med at formulere en konsistent kvanteteori foregik verden over og var i høj grad centreret omkring Niels Bohrs Institut for Teoretisk Fysik i København i 1920’erne og 1930’erne. Udover dobbeltspalteeksperimentet skulle teoretikerne tage højde for andre besynderligheder, som eksperimentalfysikerne så.

Dobbeltspalte problemet i et multidimensionalt perspektiv:

”Det var Albert Einstein, der i 1905 tillagde virkningskvantet en reel fysisk egenskab og forklarede, at lyset energimæssigt altid bestod af pakker med en energi, som var frekvensen gange Plancks konstant.”
Einstein formulerede også Relativitetsteorierne hvor tilføjelsen af en ekstra dimension – tiden - var en uomgængelig forudsætning.
Lad det være sagt med det samme, at Einstein og Schrødinger og Bohn aldrig accepterede kvantemekanikken som andet end en kogebogsmodel der muliggjorde at man kunne komme videre med den praktiske udforskning af de registrerede fænomener. Det er her at den erkendelsesmæssige vej skiller sig fra den klassiske fysik. Det unikke ved den klassiske fysik er jo at man ud fra entydige begreber kan forudsige den videre udvikling. Og det kan man jo også ud fra Einsteins relativitetsteorier.
Der har også tidligere været uforenelige fænomener indenfor naturvidenskaberne . Sådanne fænomener har så ledt til konkurrerende ”skoler” hvor den ene var egnet til bedst at tolke nogle af videnskabens områder, og den anden var bedst til andre. I tidligere tilfælde er sådanne uoverensstemmelser blevet forenet gennem videreudviklingen af den pågældende videnskab. Det særlige ved kvantemekanikken er, at den på trods af åbenlyse brister har tilkæmpet sig total dominans, nok fordi de fleste tænker ”når resultaterne er brugbare er teorien nok det nærmeste man kan komme på den underlige virkelighed”! Havde man brugt det argument efter Tycho Brahes tid, ville vi måske stadig sidde med en Geocentrisk forståelse af solsystemet!
Billedligt stod fysikerne med dobbeltspalte problematikken i den situation, at de indenfor synsfeltet havde et nyt for dem ret fremmed og derfor næsten usynligt fænomen ”multidimensionalitet” – Einstein havde jo lige indført den ekstra dimension tiden. De var imidlertid alle oplært i den klassiske tænkemåde, så de holdt sig til de begreber de allerede var vant til at arbejde med, og måtte derfor hævde, at verden på kvanteniveauet ikke bare så mystisk ud men reelt var mystisk.
Det var som at bevæge sig ind i en ukendt skov (men dog en skov – et fænomen man kendte) hvor man for at orientere sig ikke kan klare sig med sine 10% bevidste lineære logiske hjernefunktioner, men hele tiden må forklare det nye man ser ved hjælp af sine 90% underbevidste parallelt processerende kreative hjernefunktioner. Man må så at sige føle, gætte og forklare sig frem gennem den ukendte skov fra træ til træ!
De fleste der bevæger sig ind i en ukendt skov kommer ud igen, netop fordi de har en kreativ, nærmest genial underbevidst hjerne, men det er trods alt umådelig imponerende hvor langt kvantevidenskaben er kommet ved hjælp af den metode.
Forståelse og accept af begreber er noget der sker inde i hovedet på mennesker der tolker fysiske fænomener. Forståelsen er altså noget andet end den registrerede fysik.
Ud fra resultatet af dobbeltspalte eksperimentet accepterede man at verden var spaltet i en makro fænomenologi og en uforenelig kvante verden fænomenologi, der var så mystisk at den stedse forklaringsmæssigt måtte korrigeres og selv om disse korrektioner gjorde det muligt at komme videre med forskningen, afstedkom korrektionerne også stedse mere komplicerede og snørklede beskrivelser af de registrerede sub atomare fænomener.
Den indlysende (og tør jeg sige med Einstein, Schrødingers  og Bohns skepsis i ryggen) klassiske fysiske vej ud af denne forvirrende og mystiske situation vil være, at konkludere, at dobeltspalte problematikken synliggør en dualitet der kan forventes opløst gennem indførelse af en 5 dimension, indenfor hvilken de to fænomener partikler og lys fremstår som det højere enkeltfænomen (formodentlig energi) det nok i virkeligheden drejer sig om.

A thought experiment - a straight forward understanding of the quantum phenomena. 

Our three‑dimensional reality may be compared with a room. A room which by us is experienced as completely closed . This room has in reality  openings into other rooms, into other dimensions, but we who are inside the room have no knowledge of those openings, let alone of the other rooms. Even though we are not aware of the openings into other rooms (other dimensions), we who are inside this three-dimensional room can nevertheless register the fact that things suddenly turn up in the room that were not previously present, and also that things that have been registered there suddenly vanish. We can furthermore calculate the statistical probabilities for things turning up or vanishing, and we can also register "non‑locality", i.e. that certain of our actions are linked ”non-causally” with other events in the room!
 Imagine a ball or something else in the room being hit and  consequently jump out of  one of the unknown openings in the room (out of our three-dimensional reality). Outside our room it  interacts with something and as a consequence of this interaction it influences something else in our room (by way of another opening) and that phenomenon will by us be perceived as “non-locality”!
Such a causal explanation (incorporating hitherto unknown real dimensions) would explain vanishing particles as well as the spontaneous creation of particles and also explain the phenomenon’s of “non locality” and “entanglement”! 
                             Although seemingly mystical and incomprehensible, all this becomes uncomplicated and easy to grasp as soon as we recognise the existence of openings leading into other rooms , and that the reality of our own three-dimensional room is bound up with and dependent on the existence of other rooms in the house! The existence of other real dimensions. 
Within the social sciences like phenomenon´s are recognized as "meaningful coincidences"!
Fra
“Science History and the Future”

Det er vildt imponerende hvor langt man med den nuværende ”Standard model” forståelse er kommet, og at udviklingen indenfor feltet efter sigende er klar til at ”kvantespringe”fremad, men det er min påstand, at den pågældende udvikling ville blive markant effektiviseret og meget billigere, såfremt man formåede at formulere fænomenologien klassisk fysisk ud fra en reel multidimensionalitet.
Agter man at begynde at lede efter de øvrige dimensioners specifikke karakteristika, vil det være en god ide, at starte med at se på de for den nuværende forståelse nødvendige naturkonstanter - lysets maksimale hastighed, Plancks konstant m.fl. Virkeligheden / universet er et ubrydeligt interagerende hele, og natur konstanter er udtryk for noget der mangler i vor forståelse af helheden.