Doit-on faire confiance à la mécanique quantique pour le fonctionnement des miroirs?
Dans cette vidéo, il est expliqué qu'il n'est pas nécessaire que les photons obéissent aux lois de la réflexion et que chaque photon peut emprunter n'importe quel chemin possible pour atteindre le soi-disant récepteur de trou noir et tous les chemins ont certaines probabilités comme le montre l'image.
Mais si tel est le cas, pourquoi voyons-nous une certaine région de la pièce lorsque nous nous tenons devant le miroir comme sur cette image? Ne devrait-on pas voir même les coins de la pièce se tenir dans la même position? Mais pour les voir, il faut s'incliner d'un côté ou bouger la tête.
Si les mathématiques disent que la probabilité existe, pourquoi ne pas l'observer dans notre vie quotidienne? Comme cela n'arrive jamais, la probabilité ne devrait-elle pas être nulle?
Edit 1: Est-il jamais possible ou y a-t-il un phénomène où l'on voit les effets (soulevés dans la question) c'est-à-dire que les chemins de photon n'interfèrent pas jusqu'à zéro et ont donc une probabilité non nulle ?? À quoi cela ressemblerait-il ??
Edit 2: L'effet mentionné ci-dessus est-il plus susceptible d'être possible avec un miroir incurvé (puisque chaque partie d'un miroir sphérique peut être considérée comme un miroir plan) ??
Réponses
Est-ce jamais possible ou y a-t-il un phénomène où l'on voit les effets (soulevés dans la question) c'est-à-dire que les chemins de photon n'interfèrent pas jusqu'à zéro ont une probabilité non nulle ?? À quoi cela ressemblerait-il ??
Oui, il existe des expériences pour vérifier cela. Avec de bons détecteurs, on peut vérifier que si les bords des miroirs sont couverts, le nombre de photons au niveau du détecteur est affecté. Cela indique que les chemins sont coupés.
Une manière plus directe de voir si la lumière emprunte tous les chemins consiste à modifier la réflectivité du miroir de sorte que certaines parties ne réfléchissent pas. Une telle modification consiste à créer un modèle alternatif de réflexion élevée et faible. Essentiellement faire un réseau réfléchissant.
Le résultat de cette coupure à motif des trajets est qu'un motif de diffraction apparaît dans le détecteur. Indiquant que l'effet est cumulatif de tous les chemins.
En mécanique quantique, nous traitons des amplitudes, pas directement des probabilités. Les amplitudes sont des nombres complexes, les probabilités sont le carré de ces amplitudes. Ce que dit la première image est vrai en ce sens que chaque chemin entre la source lumineuse (appelez-le A) et un observateur, peut-être que vous (appelez-le B) avez une amplitude non nulle. Cependant, le problème avec les amplitudes est qu'elles interfèrent. Appelons l'amplitude que le photon prend un certain chemin,$a[x(t)]$, où $x(t)$est le chemin sur lequel il évolue. Ensuite, nous pouvons écrire l'amplitude d'un photon pour quitter le point A et atteindre B comme,$$K(B,A) = \text{sum of $a [x (t)]$ over all paths between A and B }$$ Dans cette somme, même si $|a[x(t)]|$peut être égal pour tous les chemins, lorsque vous les ajoutez, vous pouvez obtenir zéro. C'est de la même manière que$|-1| = |1|$ et $1-1 = 0$. C'est pourquoi vous ne voyez que certaines choses dans le miroir mais pas d'autres. Simplement pour les objets que vous ne voyez pas, les amplitudes de tous les chemins possibles additionnés donnent zéro. Lors du calcul de la probabilité qu'un photon quitte A et atteigne B, vous mettez au carré$K(B,A)$, et ainsi si $K(B,A)$ est zéro, la probabilité est zéro.