Про субатомные частицы мы знаем, что они обладают двойственной природой. Проявляют сразу и свойства волны, и свойства физической частицы. Но на самом деле всё гораздо сложнее. Это не те свойства, как у солёного огурца, когда он сразу и огурец, и солёный. С физической точки зрения всё намного сложнее, а общепринятое представление сформировано на обрывках знаний.
Как обычно всё начинается со школы. Хотя нет, пожалуй не буду тут об этом. Давайте обобщим. Человек всегда ищет простое и понятное описание сложных явлений. Одним из таких подходов становится корпускулярно-волновой дуализм. Казалось бы, тут достаточно знать, что частица сразу и волна, и частица, а затем, не углубляясь в дебри, сразу вроде как всё понять.
На самом деле у частиц нет двойственного поведения. Этот термин является возвратом к Копенгагенской интерпретации и не является в должной мере описательным. Скорее, это два довольно плохих сравнения, смешанные в одну очень плохую аналогию.
Проблема в том, как мы думаем о "частицах", которые на самом деле совсем не являются локализованными, массивными объектами. Они гораздо больше напоминают распределение.
Двойственность - это аналогия. На самом деле, что еще хуже, это описание сразу двух аналогий, ни одна из которых не является особенно хорошей. В массовом сознании двойственность воспринимается так, что фотон или электрон является одновременно волной и частицей. Или иногда волна, а иногда частица. Но это не что-то из этого: это фотон.
Нам легче всего научиться понимать вещи, сравнивая их с другими вещами, которые мы хорошо понимаем. Мы используем аналогию, метафору и сравнение, но здесь есть проблема с тем, как на самом деле работает естественный язык.
Естественный язык в какой-то момент разбил математику. Я не имею в виду, что она перестала работать, потому что это было бы абсурдно, но набор основополагающих правил, на которых была построена математическая логика, потерпел катастрофический провал, когда было обнаружено, что они вводят возможность внутреннего противоречия, и это было все потому, что они были наивными. Это является лучшим техническим термином для обозначения логической конструкции, построенной на естественном языке (в отличие от формального языка, т. е. с использованием языка логики, математики).
Если вы используете инструмент сравнения, который я сам часто применяю и в статьях, и на лекциях, то нужно быть абсолютно уверенным, что вы выбрали полностью эквивалентную тождественную систему.
Например, мы сравниваем камень с куриным яйцом. У него есть масса, форма, в скорлупе содержится известь. Это твёрдое тело. Но хорошее ли это сравнение? Конечно же нет. Яйцо можно расколоть. Механические свойства не те. Но перепутать всё было бы можно...Плохое сравнение вводит в заблуждение.
Итак, фотон или электрон не являются ни волной, ни частицей. Откуда нам знать? Фотоны локализованы и демонстрируют интерференцию. Это дуальность, которая является просто аналогией того факта, что фотон демонстрирует определенное поведение, которое мы связываем с частицами и волнами соответственно в зависимости от того, как мы с ними взаимодействуем.
Фотоны - это объекты, которые распространяются во многом подобно волнам и взаимодействуют с классическими объектами так же, как классические объекты. Объяснение этому кроется в самом взаимодействии, в котором классическое поведение навязывается фотону во время взаимодействия по причинам, связанным с получением повышенных степеней свободы во взаимодействии.
И если мы уж взяли фотон, то он существует на границе двух волн в электромагнитном поле, одной электрической волны и одной магнитной волны, всегда ортогональных друг другу и поперечных пути распространения фотона, например. Это и не классический объект, и не волновой.
Можно ли вообще тогда говорить о дуальности? Да, можно! Он проявляет два вида свойств. Вопрос что вкладывать в эту двойственность. Это не объект и такой, и такой сразу. Это отдельный объект нового типа, который иногда проявляет характерные свойства.
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта! Там самое интересное по теме.
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект! И не забывайте нажать на ДЗЕН-колокол 🔔