تجربة أفشار

نشر عدد من العلماء انتقادات لتفسير أفشار لنتائجه، بعضها يرفض مزاعم انتهاك مبدأ التكاملية، مع اختلافها في طريقة شرح كيفية تعامل التكاملية مع التجربة. على سبيل المثال، تعترض إحدى الدراسات على ادعاء أفشار الأساسي، وهو انتهاك علاقة إنجليرت-جرينبرجر الثنائية . أعاد الباحثون إجراء التجربة باستخدام طريقة مختلفة لقياس وضوح نمط التداخل عن تلك التي استخدمها أفشار، ولم يجدوا أي انتهاك لمبدأ التكاملية، وخلصوا إلى أن "هذه النتيجة تُظهر أن التجربة يُمكن تفسيرها تمامًا بتفسير كوبنهاغن لميكانيكا الكم". ^{[ 10 ]}

فيما يلي ملخص لأوراق بحثية لعدد من النقاد تسلط الضوء على حججهم الرئيسية والخلافات التي طرأت بينهم:

• روث كاستنر، لجنة تاريخ وفلسفة العلوم، جامعة ميريلاند، كوليدج بارك . ^{[ 8 ] [ 17 ]}

  ينطلق نقد كاستنر، المنشور في ورقة بحثية محكمة، من إعداد تجربة فكرية وتطبيق منطق أفشار عليها لكشف عيبها. تقترح كاستنر أن تجربة أفشار تُعادل تحضير إلكترون في حالة دوران لأعلى ثم قياس دورانه الجانبي. هذا لا يعني بالضرورة معرفة حالة الدوران لأعلى/لأسفل وحالة الدوران الجانبي لأي إلكترون في آنٍ واحد. عند تطبيق ذلك على تجربة أفشار: "مع ذلك، حتى مع إزالة الشبكة، وبما أن الفوتون يُحضّر في حالة تراكب S ، فإن القياس عند الشاشة النهائية عند t ₂ لا يُعدّ قياسًا "للاتجاه" (وهو المصطلح الذي يُطلق تقليديًا على الكمية القابلة للرصد في أساس الشق).${\displaystyle {\mathcal {O}}}$لأنه لا يستطيع أن يخبرنا "بأي شق مر الفوتون بالفعل".

• دانيال ريتزنر، مركز أبحاث المعلومات الكمومية، معهد الفيزياء، الأكاديمية السلوفاكية للعلوم ، براتيسلافا ، سلوفاكيا . ^{[ 18 ]}

  أجرى ريتزنر محاكاة عددية، نُشرت في نسخة أولية، لترتيب أفشار، وحصل على نفس النتائج التي حصل عليها أفشار تجريبيًا. ومن هذا المنطلق، يجادل بأن الفوتونات تُظهر سلوكًا موجيًا، بما في ذلك وضوح عالٍ للأهداب، ولكن دون أي معلومات عن اتجاهها، حتى لحظة اصطدامها بالكاشف: "بمعنى آخر، يُعد التوزيع ذو القمتين نمط تداخل، ويتصرف الفوتون كموجة ولا يُظهر أي خصائص جسيمية حتى يصطدم باللوحة. ونتيجة لذلك، لا يمكن الحصول على معلومات عن اتجاهه بهذه الطريقة."

• دبليو جي أونرو ، أستاذ الفيزياء في جامعة كولومبيا البريطانية ^{[ 19 ]}

  يتبع أونرو، على غرار كاستنر، نهجًا يرى أنه مكافئ ولكنه أبسط. حجم التأثير أكبر ليسهل اكتشاف الخلل في المنطق. يرى أونرو أن هذا الخلل، في حالة وجود عائق عند موضع الأهداب المظلمة، هو "استنتاج أنه إذا تم رصد الجسيم في الكاشف 1، فلا بد أنه قادم من المسار 1. وبالمثل، إذا تم رصده في الكاشف 2، فهو قادم من المسار 2". بعبارة أخرى، هو يقبل بوجود نمط تداخل ولكنه يرفض وجود معلومات عن اتجاهه.

• لوبوش موتيل ، أستاذ مساعد سابق في الفيزياء، جامعة هارفارد . ^{[ 20 ]}

  يستند نقد موتيل، المنشور في مدونته، إلى تحليل الإعداد الفعلي لتجربة أفشار، بدلاً من اقتراح تجربة مختلفة كما فعل أونروه وكاستنر. وعلى عكس أونروه وكاستنر، يعتقد موتيل أن معلومات اتجاه التداخل موجودة دائمًا، لكنه يجادل بأن التباين المقاس لنمط التداخل منخفض جدًا في الواقع: "نظرًا لأن هذه الإشارة (التشويش) من الصورة الثانية الوسطى صغيرة (أو بعبارة أخرى، فهي تؤثر فقط على جزء صغير جدًا من الفوتونات)، فإن التباين V صغير جدًا أيضًا، ويؤول إلى الصفر بالنسبة للأسلاك الرقيقة جدًا". ويجادل أيضًا بأن التجربة يمكن فهمها باستخدام الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية، وأنها "لا علاقة لها بميكانيكا الكم".

• أولي ستويرناجل، كلية الفيزياء وعلم الفلك والرياضيات، جامعة هيرتفوردشاير ، المملكة المتحدة. ^{[ 9 ]}

  يُجري ستويرناغل تحليلًا كميًا لأنماط الإرسال والانكسار والانعكاس المختلفة في جهاز لا يختلف إلا قليلًا عن جهاز أفشار. ويخلص إلى أن علاقة إنجليرت-جرينبيرجر الثنائية مُحققة بدقة، وعلى وجه الخصوص، أن وضوح الأهداب للأسلاك الرقيقة ضئيل. ومثل بعض النقاد الآخرين، يُشدد على أن استنتاج نمط التداخل لا يُعادل قياسه: "أخيرًا، يكمن أكبر ضعف في التحليل الذي قدمه أفشار في استنتاجه أن نمط التداخل يجب أن يكون موجودًا".

• أندرو نايت، قسم الفيزياء، جامعة نيويورك ^{[ 21 ]}

  يجادل بأن ادعاء أفشار بانتهاك مبدأ التكاملية هو تناقض منطقي بسيط: فبإعداد التجربة بحيث تكون الفوتونات متماسكة مكانيًا عبر الفتحتين، تصبح الفتحتان بالضرورة غير قابلتين للتمييز بواسطة تلك الفوتونات. "بعبارة أخرى، يدّعي أفشار وزملاؤه في سياق واحد أنهم أعدّوا التجربة بحيث تكون الفتحتان A وB غير قابلتين للتمييز بطبيعتهما بواسطة فوتونات معينة [وتحديدًا، فوتونات تُنتج لتكون متماسكة مكانيًا على العرض الذي تغطيه الفتحتان اللتان لا تستطيعان بالتالي التمييز بينهما]، وفي سياق آخر يدّعون أنهم ميّزوا الفتحتين A وB باستخدام تلك الفوتونات نفسها."

• انتقد إدواردو فلوريس وإرنست كنوسيل، المؤلفان المشاركان مع أفشار، تصميم كاستنر واقترحا تصميمًا تجريبيًا بديلًا. ^{[ 22 ]} وبإزالة عدسة أفشار وجعل شعاعين يتداخلان بزاوية صغيرة، سعى فلوريس وزملاؤه إلى إثبات أن قانون حفظ الزخم يضمن الحفاظ على معلومات المسار عند فتح كلا الثقبين. إلا أن هذه التجربة لا تزال عرضة لاعتراض موتيل بأن الشعاعين لهما نمط حيود دون مجهري ناتج عن تقارب الشعاعين قبل الشقين؛ وكانت النتيجة قياس أي الشقين كان مفتوحًا قبل وصول الأسلاك.

• يتبنى جون جي. كريمر تفسير أفشار للتجربة لدعم تفسيره التفاعلي الخاص بميكانيكا الكم على تفسير كوبنهاغن وتفسير العوالم المتعددة . ^{[ 23 ] [ 24 ]}