Закон кошачьей безысходности
…Постулаты квантовой физики примиряют многообразие форм проявления реальности так, как если бы слепцы договорились, что слон в одном случае ведет себя как столб, а в другом как змея…
В. Зеланд
Среди слепых и кривой ослепнет…
Станислав Ежи Лец
Скажите, ну кому охота ждать милостей от Природы? Взять их, попутно вырвав у мирозданья его последние тайны — вот задача дня сегодняшнего! Тем более что тайны эти на поверку оказываются не такими уж потаенными, точнее, дивно простыми. Вот, допустим, атом. Что может быть проще атома? Положительно заряженное ядро, состоящее из про тонов и нейтронов, располагается в центре. Электроны, образующие электронные оболочки, движутся вокруг ядра по орбитам — в точности как планеты вращаются вокруг центрального светила. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре, число протонов равно порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева…
Все ясно, понятно, убедительно и наглядно. Сегодня любой старшеклассник знает об устройстве атома больше, чем Джозеф Томсон, Фредерик Содди и Эрнест Резерфорд вместе взятые! Не беда, что знания эти неглубоки и поверхностны. Совершенно очевидно, что правила, законы и положения науки, которые изучаются в «школьном объеме», и должны быть поверхностными, доходчивыми, лишенными противоречий, упрощенными и обобщенными.
О феномене настоящей «телепортации» электронов в средней школе не говорят. И правильно делают — нечего дурить голову маленьким! Однако первопроходцы, столкнувшиеся с загадочным свойством электронов мгновенно менять орбиту, точнее, мгновенно исчезать на одной и появляться на другой, были вынуждены постулировать, что фотоны, электроны, протоны, атомы и другие микрочастицы материи обладают свойствами и частиц (корпускул), и волн.
Впервые идея о волновых свойствах материи была выдвинута французским физиком-теоретиком Луи де Бройлем в 1924 году. Тогда де Бройль сформулировал то, что сегодня называют идеей корпускулярно-волнового дуализма. Согласно этой идее, и корпускулярные, и волновые черты присущи всем видам материи, при этом каждой частице соответствует волна, амплитуда которой достигает максимума в точке вероятного нахождения частицы. Примечательно, что частица может изменить свое местоположение в любой момент и без регистрируемого перехода.
…Прочтите диссертацию де Бройля, писал Альберт Эйнштейн своему коллеге Максу Борну, хотя и кажется, что ее писал сумасшедший, но написана она солидно. Гипотеза о двуединой корпускулярноволновой природе материи нашла сторонников как в среде физиков-релятивистов, так и нерелятивистов. В 1927 году ее обоснованность подтвердили американцы К. Дэвиссон и Л. Джермер и, независимо от них, англичанин Дж. Томсон, открывшие дифракцию электронов на кристалле никеля.
Главным разработчиком так называемой волновой механики считается австрийский физик-теоретик Эрвин Шредингер, в 1926 году сформулировавший основное уравнение нерелятивистской квантовой механики и доказавший идентичность волновой механики матричному варианту квантовой механики.
Согласно волновому уравнению Шредингера, вероятность обнаружения свободной частицы в различных точках пространства не зависит от координат и от времени, и сама она может находиться и быть обнаруженной в любой точке. Такая равномерная «размазанность» частицы по всему пространству вызывает недоумение у человека неподготовленного, однако физики с присущим им изяществом говорят, что речь идет вовсе не о «размазанности», а о вероятности… обнаружения частицы в любой точке пространства…
