Опыт с двумя щелями впервые провел Томас Юнг в далеком 1801 году. Тогда опыт проводился со светом. Подобный эксперимент, только с «участием» электронов, был повторен значительно позже. И дал аналогичные результаты.
Если бы электрон вел себя как частица (чего, собственно, от него некоторые и ждали сначала), то на заднем экране остались бы следы бомбардировки в виде двух щелей. Но на экране появляется интерференционная картина. (Интерференция – сложение и вычитание волн). Полосы разной интенсивности говорят о том, что электрон вел себя как волна. Стандартная волна, проходя через две щели, должна была разделиться на две волны. После прохождения препятствия две волны, интерферируя, и дают на экране полосатый спектр с минимумами и максимумами «облучённости». Но! Но, повторюсь. Все это происходит, когда волна проходит через ОБЕ щели.
Парадокс ситуации и был в том, что результаты говорили – электрон как будто прошел две щели одновременно. Непонятно. А ученые подтверждали:
«Электрон как будто взаимодействует сам с собой и находится в двух местах одновременно, в обеих щелях».
«… электрон находится в квантовой неопределенности…»
«Частица как будто может поменять свой выбор щели задним числом, уже ПОСЛЕ прохода щелей. Как такое возможно?!». («Отложенный выбор» Уилера).
В то же время, следы на экране показывали плотность распределения ПОПАДАНИЯ ЧАСТИЦ.
Деление обычной волны на две явление стандартное. Но как на две части мог разделиться одиночный электрон?!
Но, что более поразительно! Пытаясь как-то проконтролировать – через какую все же щель пролетел электрон, были установлены датчики. Вблизи щелей находились детекторы, которые фиксировали пролет частицы. И они зафиксировали! Они зафиксировали прохождение электрона через одну конкретную щель. После этого электрон пролетел, как и полагалось частице – по прямой. И интерференционная картина ИСЧЕЗЛА. Сложилось такое впечатление, что электрон, обнаружив, что за ним наблюдают, решил не выпендриваться и вести себя смирно, как отдельная частица. Все последующие выстрелы проходили по прямой. Но. Стоило убрать датчики контроля, и полосатая волновая картина на экране возобновилась. Электрон опять вел себя как волна.
Эта неопределенная двоякость, когда электрон ведет себя и как частица, и как волна, получил название «Корпускулярно-волнового дуализма». (Этот дуализм присущ и другим частицам).
.
А я стоял, разинув рот, с банкой пива в руке, напрочь забыв про нее. Возникла она. Самая первая. НЕОЖИДАННАЯ МЫСЛЬ НОМЕР ОДИН!
А если допустить, что мое фоновое поле существует, что электроны в нем мечутся по квази сферическим орбитам? Та самая разорванная восьмерка, которую нелегкая жизнь намотала на сферическую поверхность? Это поле непрерывно болтает их, словно шейкер, взбивающий коктейль. Да. Точно! Как шейкер. А?
Тогда получается следующая картина.
Наше фоновое поле слабое. Когда происходит выстрел из электронной пушки, то электрон под действием внешней силы движется с ускорением и почти по прямой траектории. Дальше события развиваются как с выпущенной из лука стрелой. Стрела тяжелая и летит с очень высокой скоростью, но даже легкий боковой ветерок ее тихонько сносит в сторону. Потому что силы воздействия суммируются. Когда наш маленький электрон вылетает из пушки, на него перестанет действовать сила пушки, принуждающая двигаться с ускорением. Он переходит в режим инерциального полета и на него, в том числе начинает воздействовать сила поля-шейкера. Наматывая сферические закорючки и одновременно продвигаясь вперед, он достигает препятствия с прорезями.
Тут и начинается все самое интересное. Но теперь ЛЕГКО ОБЪЯСНИМОЕ! За ту долю секунды, что электрон минует перегородку со щелями, он успевает в своем бешеном «танце шейкера» намотать МИЛЛИОН сложных закорючек. ЧЕРЕЗ ОБЕ ЩЕЛИ. Он летит вперед, роЯсь как стайка мошек в вечернем летнем небе. Он не бывает, прям совсем одновременно в двух щелях. Нет. Почти одновременно. Почти. Он, медленно продвигаясь в сторону экрана, успевает очень быстро, очень много раз пролететь через обе щели. Много-много-много раз. Так и создается впечатление, что он находится в двух щелях одновременно.
И! Прикол! ДА! Находясь уже по ту сторону стенки, одним из последних оборотов он может вылететь из той щели, в которую «зашел», и напоследок влететь в другую. «Поменять выбор задним числом»! Привет, Джон Уилер!!! Ха-ха-ха…
Он ведет себя как волна, потому что находится в волне, он полностью подчинен волне поля-шейкера, он двигается вместе с ней. И повторяет ее интерференцию.
Недаром Фейнман говорил, что всю квантовую механику можно получить из тщательного обдумывания одного этого эксперимента. Точно.
Ух, ты. Ну и дела. Я вспомнил про пивасик. Отхлебнул. БАЦ!
Меня настигла НЕОЖИДАННАЯ МЫСЛЬ НОМЕР ДВА.
Теперь история с «осторожным» электроном, прекращающим себя вести как волна, если за ним наблюдают, ясна как божий день. Фоновое поле-шейкер слабое, любое активное вмешательство приводит к тому, что электрон подчиняется новой, более мощной силе. А свой «танец восьмерок» ослабляет. Не прекращает. Нет! Никогда не прекращает. Он ослабевает.
Датчики детекторы на входе в щели оказывают на электрон активное электромагнитное воздействие, амплитуда фонового танца резко снижается (но не прекращается совсем). Электрон продолжает двигаться с минимальными флуктуациями, почти по прямой линии. Поэтому в конце пути на экране он оставляет след «дисциплинированной» одиночной частицы.
Во-о-от. В данной ситуации Принцип неопределенности Гейзенберга в исковерканном виде можно использовать и так: «Мы не можем точно измерить волновые свойства электрона. Потому что, как только мы пытаемся это сделать, мы ВМЕШИВАЕМСЯ и МЕНЯЕМ их, делая дальнейшие исследования бессмысленными». Примерно так.
Когда датчики контроля убираются, ничто не мешает электрону танцевать дальше. И картина интерференции восстанавливается.
Но ведь тогда…
(Хре-е-е-е-енак! НЕОЖИДАННАЯ МЫСЛЬ НОМЕР ТРИ).
Получается, что «Принцип дополнительности» Нильса Бора неверен в одном месте (по крайней мере). В той части, где говорит, что частица может вести себя либо как волна, либо как частица. Что это дополняющие друг друга в познавательном плане состояния. Но взаимоисключающие друг друга в физических процессах.
Как там пели в фильме про Буратино? А вот и НИ (ля-ля-ля-ля-ля-ля), ХРЕ (ля-ля-ля-ля-ля-ля), НА (ля-ля-ля-ля-ля-ля). НИ. ХРЕ. НА.
Нет. Нет. Нет!
ВОЛНОВЫЕ И КОРПУСКУЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА ПРИСУЩИ ЭЛЕКТРОНУ И МНОГИМ ДРУГИМ ЧАСТИЦАМ ОДНОВРЕМЕННО. Одновременно. Причем, ВСЕГДА. Только так. Волновые и корпускулярные функции всегда совмещены в одной частице. Но они ведут себя как ручка, регулирующая баланс громкости в музыкальной звуковоспроизводящей аппаратуре. Чем сильнее переводишь баланс вправо, тем сильнее справа звук. Но одновременно слева он затихает. Так же и со свойствами электрона и других частиц. Корпускулярные и волновые свойства подавляют друг друга. Но не уничтожают. Чем сильнее волновые, тем слабее свойства отдельной частицы. И наоборот. Они находятся на одной линейке. По краям. И могут вполне себе ощутимо проявляться обе. Одновременно. Если «регулятор баланса» посредине. Наглядный пример – тот самый полет электрона после выстрела из пушки. Когда он активно летит вперед (как частица) и одновременно выплясывает «танец восьмерки» (как волна) под действием поля-шейкера.
Ну, и тогда получается, что?
Можно немного обнаглеть и уточнить. Волновые свойства электрона (которые назвали «волноватостью») зависят не только, и не столько от скорости. Но и от внешних сил, мешающих фоновому полю-шейкеру.
Тут я подумал, что фоновое поле должно оказывать воздействие и на другие заряженные частицы. Например, на ядра атомов – положительные ионы. Понятно, что масса их примерно в десять тысяч раз больше. А сообщаемый импульс поля-шейкера тот же. Ну, значит, если такое поле существует, то и ядра атомов должны слегка «танцевать». Тоже описывать «восьмёрочки», только радиусом в 10000 раз меньше, чем электроны. Только если фоновое поле реально существует.
И тут придуманное поле, то, что выглядело как кошка, ходило как кошка, имело хвост и уши как у кошки, повернулось ко мне. И громко произнесло:
МЯ-А-АУ!!!
Потому что возникла НЕОЖИДАННАЯ МЫСЛЬ НОМЕР ЧЕТЫРЕ. Блин! Вот откуда фоновая вибрация атомов в узлах кристаллической решетки! &@%! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
.
(Продолжение следует, мысли следуют, следуют, следуют… даже ночью).
