LITMIR.BIZ

Скачать книгу

классической физики и может быть истолкован лишь в квантовой механике[10].

      Свет можно трактовать и как поток частиц – фотонов, и как волну. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции. Но более того, даже одиночные фотоны (частицы), проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, свойственную только волновому поведению[11].

      Квантовое волновое поведение проявляют не только элементарные частицы, но и более крупные объекты – молекулы. В 2019 году удалось добиться дифракции молекул, состоящих из почти 2000 атомов каждая[12]. То есть целые большие молекулы, «кирпичики» материальной вселенной, также могут вести себя как нематериальные волны. Это удивительно. Но есть нечто более невообразимое.

      Двухщелевой опыт. Впервые был проведен Томасом Юнгом и впоследствии был многократно повторен. Суть его была в следующем. Лазерный луч освещает пластину с двумя параллельными щелями, и свет, проходящий через щели, наблюдают на экране за пластиной. Волновая природа света вызывает явление интерференции, что проявляется на экране как чередующиеся светлые и темные полосы.

      Подобного бы не могло произойти, если предположить, что свет – это поток частиц. Ибо частицы летят только по прямой. И если бы свет был потоком частиц, то, пройдя через две щели, на экране ученые бы увидели лишь две яркие точки (а не волновую картину). Тут все понятно. Свет – это волна. Хотя всегда обнаруживается, что свет попадает на экран в виде отдельных точек (фотонов), а волновая картина (с чередующимися полосами) появляется из-за изменяющейся плотности попадания этих частиц на экран.

      Предположили, что в процессе полета свет является волной, но, как только контактирует с экраном, он становится частицей – фотоном. В таком случае один фотон должен проходить через обе щели одновременно (как волна) и лишь потом вновь «собираться» в одну частицу, попадающую на экран и формирующую волновой интерференционный рисунок. Совсем уж невероятно.

      Тогда ученые провели другой эксперимент, чтобы понять, может ли один фотон пройти сразу через две щели одновременно. Они стали выпускать по одному фотону и решили измерить, через какое именно отверстие проходит фотон. Ведь волна проходит через оба. И тут появились непредвиденные результаты. Шокирующие результаты!

      Каждый выпущенный и зафиксированный детекторами (находящимися на щелях) фотон проходит только через одну щель (как классическая частица), а не через обе щели (как волна)[13]. И в итоге формирует не интерференционную волновую картину с полосами, а просто две светлые полосы. Именно так: ведь фотон как частица летит только по прямой и не может двигаться как волна.

      Тут, возможно, вы пока не в полной мере осознали всю грандиозность происходящего. Возможно, это самое удивительное научное открытие всего человечества за всю

Скачать книгу