Waarom wordt ervan uitgegaan dat elementaire deeltjes identiek zijn?

Alex, 47 jaar
5 juni 2013

Bij een twee spleten experiment met individuele deeltjes komen ze niet op dezelfde plek terecht. Gelijke omstandigheden, verschillend gedrag.
Waarom wordt er dan toch van uitgegaan dat de deeltjes identiek zijn?

Antwoord

Beste Alex,

Wanneer wetenschappers zeggen dat identieke deeltjes (bijvoorbeeld 2 elektronen, een elektron en een foton zijn wel te onderscheiden) niet van elkaar te onderscheiden zijn, praten ze over iets heel subtiels in het kader van de kwantummechanica.

Allereerst over jouw voorbeeld met het spleten experiment. Het gaat hier over een verschil in semantiek. De positie van de deeltjes kennen we pas nadat we hun positie hebben gemeten. Door dit te doen hebben we hun toestand veranderd en de deeltjes gedwongen om een positie in te nemen. De deeltjes zijn in een niet te onderscheiden toestand voor de meting. Voor de meting worden de deeltjes beschreven door een golffunctie. De deeltjes interageren met elkaar waardoor we één grote golffunctie krijgen. Zo kunnen we niet zeggen welk deeltje zich waar bevindt, zelfs tegenover elkaar.

Dat dezelfde deeltjes niet onderscheidbaar zijn, is een soort van postulaat dat voortkomt uit experimenten (formeel gezien is het geen postulaat, maar wordt het gerespecteerd door de kwantummechanica). Vooral in experimenten beschreven door statistische mechanica (deze theorie leidt de thermodynamica af uit de kwantum mechanica) is dit belangrijk waarbij vele deeltjes met elkaar interageren. Tot nu toe, als een experiment een theoretische uitkomst A had voor onderscheidbaar en een uitkomst B voor niet onderscheidbaar is B altijd de uitkomst geweest.

Hopelijk is dit een antwoord op je vraag.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2021
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen