Здесь приводится объяснение квантового опыта Юнга. Если вы не читали первую часть, то обязательно переходите по ссылке, понимание того, в чем состоит суть эксперимента очень важно для осознания этой части!
...Тут нужно сделать некоторую поправку. Волна в физике - не то, что мы знаем под этим термином в повседневной жизни. Под волной понимают некоторое математическое описание происходящих процессов, в нашем случае вероятностное распределение электронов. Для объяснения этого феномена в игру вступает квантовая физика, а именно соотношение неопределенности Гейзенберга.
Оно говорит нам о том, что мы не можем одновременно знать и координату и импульс частицы. В связи с этим частица сама не будет знать куда попадет до того момента, пока этого не произойдет. Когда мы ставим на пути распространения электрона экран с двумя щелями, этот электрон проникает сразу через две щели. По этому, обе эти щели служат источниками новых волн, которые взаимодействуют друг с другом. Но если мы будем знать, через какую щель пролетает электрон?
Тогда картина изменится. Она преобразится следующим образом:
То есть так, как мы ожидали с самого начала. Все дело в том, что мы уменьшили неопределенность координаты, при этом, неопределенность импульса увеличилась. Импульс напрямую связан с тем, какая длина волны у частицы, так как импульс не определен точно, то в потоке электронов присутствуют частицы с различными длинами волн. Набор различных длин волн формирует так называемый волновой пакет. Чем больше длин волн присутствует в этом пакете, тем более размытым и не очевидным он становится. Увеличивая определенность координаты мы уменьшаем эту определенность у импульса, то есть волновой пакет размывается. На экране мы как раз и видим этот волновой пакет.
То есть, координата и импульс напрямую связанны. Дав большую определенность координате мы увеличиваем неопределенность импульса, тем самым меняем получаемую картину эксперимента.
Этим экспериментом была доказана волновая природа материи. И ее поведение зависит от того, следим ли мы за ней. Из-за этого возник серьезный вопрос о нашей реальности. Почему мы не замечаем таких явлений в повседневной жизни? "Существует ли Луна, когда мы на нее не смотрим?" - таким вопросом задавался Эйнштейн. Все дело в том, что эксперимент Юнга выполняется только в безвоздушном пространстве. Волновая картинка возникает, только если в области эксперимента отсутствуют молекулы воздуха. Ведь такие частицы могут выступать в роли фиксаторов местоположения частиц эксперимента, то есть давать определение координате. По этому мы и не наблюдаем ничего подобного в реальной жизни.
Эта теория очень важна для нас. С ее помощью была разработана физика твердого тела и физика полупроводников, которые позволили нам создавать всю электронику вокруг нас. Она дала нам ответ на то, как протекают реакции термоядерного синтеза. Прикладная роль этой теории очень велика в нашем мире, несмотря на то, что ее эффекты не наблюдаются напрямую в реальности. На данный момент нет ни одного опыта, который бы смог доказать неправильность квантовой механики. Поэтому отрицать истинность и полезность этой теории крайне глупо.
На этом все. А вас заинтересовала эта теория, которая открывает наш мир в новом свете? Не забывайте ставить лайки и подписываться на канал, если вас интересует тема науки и технологий!