Попаданка за пять монет

Это ведь просто представить? Ядро атома — большой шарик, состоящий из «шариков» поменьше — протонов и нейтронов. Вокруг — по красивым круглым орбиталям движут маленькие «шарики» — электроны. Легко, понятно, да?

Да. Наш мозг естественным путем «видит» все именно так.

Квантовая физика же предлагает смотреть на частицы совсем по-другому. Тут появляется понятие корпускулярно-волнового дуализма, двойственной природы тех «отдельностей», из которых все сделано. А в новых теориях и сама «отдельность» ставится под вопрос…

Согласно концепции корпускулярно-волнового маразма… Простите — дуализма, не права, ведь, в сущности, с самой теорией я согласна… в основе организации материи лежат «кванты» или «квантовые частицы», которые как бы и не частица, и не волна. То есть в одних случаях ведут себя как нормальные законопослушные частицы, а в других — как волны. Например, так фотон или электрон проходит сразу через две щели в стенке-препятствии в «двухщелевом эксперименте» — то есть проявляет волновые свойства.

Кстати, из-за феномена корпускулярно-волнового дуализма многие думают, что квантовая частица то превращается в частицу, то в волну. То бишь «меняет ипостась». Но строгое определение говорит по-другому. Оно говорит, что в одних случаях эта штука ВЕДЕТ себя, как частица, а в других — как волна. Не превращается, а ведет, функционирует, проявляет свойства!

Вот как это она так делает без превращения? Вы понимаете? Я не шибко.

Кстати, про квантовую физику говорят, что и сами квантовые физики далеко не все в ней понимают, так что, чего уж ждать от нас!

Есть, конечно, понятная моему мозгу интерпретация Де Бройля (который как раз вывел дебройлевскую волну, описывающую волну частицы), согласно этой теории, частица никогда никуда не девается, просто у нее есть еще и присущая ей волновая функция. Тут как бы более понятно. И она нормально так, разумненько, объясняет проклятущий «двухщелевой эксперимент». Только вот еще один эксперимент это трактование не объясняет…

В общем, согласно квантовой механике, в основе материи лежат не частицы и не волны, а «кванты» или «квантовые частицы». А в дочерней теории, которая получила название «квантовая теория поля» или «теория квантового поля» — эти кванты являются и вовсе просто «возмущением соответствующего квантового поля». То бишь, например, электрон — возмущение электрического поля.

Вы понимаете? Ха-ха, наверно, не слишком хорошо. Вот я и не сдала экзамен…

Ведь тут мы еще и должны разобраться, что такое «поле». Я могу попробовать это вам объяснить, но нам это нужно? Наверное, нет, подумала я. Особенно потому, что мой мозг отказывается всерьез воспринимать эту теорию.

Кстати, да, если кто забыл, в квантовой физике квантовые частицы еще и «нигде не находятся». Уравнения описывают лишь вероятность найти частицу в том или ином месте. Обратите внимание — вероятность НАЙТИ, а не вероятность ее четкой локализации в этом месте. Опять сложно, да? Вот и не смейтесь, что у меня были проблемы с экзаменом.

Отсюда все эти «электронные облака», размазанность электрона по орбитали… И соображения, согласно которым вообще все эти частицы-волны — это «волновые функции» — такие, видимо, облачка вроде электронного, размазанные в пространстве.

Я вздохнула.

На бумажке уже была расписана схема двухщелевого эксперимента. Написана волна Де Бройля. Я и уравнение Шредингера зачем-то намалевала (я крута, да, могу его написать!). Зачем только?

Это никак не помогало мне сообразить, как именно Эйнштейн сделал свою призму и отправил меня сюда.

Я подперла голову рукой и принялась думать на тему «коллапса волновой функции».

Готовьтесь, сейчас я вам об этом расскажу. Потому что это вообще очень загадочная штука. И появилась она опять же из-за двухщелевого эксперимента (про него читайте в приложении).

А коллапс волновой функции — это, знаете, такая штука, которую не смогли понять ни Эйнштейн, ни Бор (хоть каждый имел свое мнение по ее поводу). Означает она, что пока нет «наблюдателя», то квант ведет себя, как волна, то есть «с придурью и неоднозначно». А когда появляется «наблюдатель», то живенько проявляет нормальное и однозначное поведение примерной частицы.

То есть наблюдатель влияет на ход эксперимента, как вам такое?!

Хотя, знаете, понятие «наблюдатель» весьма размыто. В строгой науке «наблюдатель» — это вовсе не исследователь с ручкой и тетрадкой, а измерительный прибор, который измеряет эту частицу. То есть не измеряем — волна. Стали измерять — частица. Иными словами, при появлении измерителя волновая функция «коллапсирует», приобретает определенное положение в пространстве, становится законопослушной частицей.

Но во псевдонаучных рассуждениях под «наблюдателем» часто понимают человека, то есть «разум», «сознание» (как раз дяденьку или тетеньку с ручкой и тетрадью). А отсюда — всякие концепции о том, как разум напрямую влияет на поведение материи, «квантовая психология» и прочее в этом духе.

Я все же ученый и от такой трактовки далека. Хоть и не отрицаю влияние разума.