Почему электроны проходят в две щели одновременно?

Существует устойчивое мнение, что все, что нужно знать о квантовой механике, так это то, что никто в мире ее не понимает. Но формулы используются. По этому поводу хорошо сказал Брайан Грин «на самом деле те, кто использует квантовую механику, просто следуют формулам и правилам, установленным «отцами-основателями» теории, и чётким и недвусмысленным вычислительным процедурам, но без реального понимания того, почему эти процедуры работают, или что они в действительности означают» (цитата из книги Брайана Грина "Элегантная Вселенная").

До сих пор физики не понимают, почему присутствие наблюдателя определяет судьбу системы и заставляет ее сделать выбор в пользу одного состояния. Можно сказать, что после наблюдения квантовая система становится классической: мгновенно перестает сосуществовать сразу во многих состояниях в пользу одного из них. Не понятен загадочный мгновенный коллапс волновой функции при измерении.

По опросу крупнейших физиков опыт с дифракцией электронов стал одним из красивейших в истории науки (рисунок). В чем его суть? Есть источник, излучающий поток электронов в сторону экрана-фотопластинки. И есть преграда на пути этих электронов — медная пластинка с двумя щелями. На экране появляется сложный узор из чередующихся черных и белых полос. При прохождении через щели электроны начинают вести себя не как частицы, а как волны, которые взаимодействуют в пространстве, где-то ослабляя, а где-то усиливая друг друга, и в результате на экране появляется сложная картина из чередующихся светлых и темных полос. Даже один электрон может одновременно пройти через две щели.

Когда в подобных экспериментах физики попытались зафиксировать с помощью приборов, через какую щель в действительности проходит электрон, картинка на экране резко поменялась и стала «классической»: два засвеченных участка напротив щелей и никаких чередующихся полос.

В квантовой механике считается, что в эксперименте с двумя щелями складываются не вероятности прохождения фотонов через обе щели, как в классической механике, а амплитуды вероятностей. Так ли это?

Да, действительно, мало кто в мире понимает квантовую механику. Очевидно, это происходит потому, что основана она на догадке Планка, не объяснившего физической сущности этой теории. А между прочим, постоянная Планка есть не что иное, как количество движения одной волны определенной длины, где масса не изменяются, а скорость хоть и не постоянна, но изменения по сравнению с ее величиной не существенны и на материальном уровне это не заметно в силу чрезвычайно большого значения скорости света и сравнительно с ней несущественной разности мощности излучения и изменения скорости. Поскольку амплитуда волн кванта имеет асимптотический характер, то в формулу ввели асимптоту.

Прежде всего надо понять, что все мироздание имеет четыре уровня: энергетический, космический, атомарный и биологический. Последний включает наше сознание. Их единичные элементы имеют пропорциональную разницу в размерах: галактики, атомы, элементарные биочастицы и единичные энергоносители. Поэтому энергоносители нашего мозга во столько раз меньше атомов во сколько раз атомы меньше галактик. А единичные энергоносители еще меньше.

Кроме того, все космические объекты, частицы атомов и частицы энергоносителей нашего мозга излучают энергетические волны. Размеры у них разные, но виды энергии одни и те же. Отсюда и дуализм элементарных частиц, в частности, электрона. Сам электрон – частица, а его излучение – волны (кванты).

Когда электроном стреляют по двум щелям, электрон летит намного-много медленнее его излучения. А поскольку он еще и вертится, то излучение распространяется случайным образом в разные стороны. Еще не долетев до щелей, электрон зафиксировал свое прохождение своим излучением через обе щели. А попал ли сам электрон в какую-нибудь щель, еще вопрос. Вероятность попадания мала. А если он попал в щель, то на фотопластинке напротив должна быть жирная точка на фоне полос, образованных волнами.

Счетчик электронов не может зафиксировать излучение электрона из-за их малости и фиксирует только попавшие в щель электроны, поэтому наличие счетчика якобы изменяет состояние электрона. Ничего подобного! Электрон каким был, таким и остался.

А присутствие человека, излучающего другие волны, но с такой же энергией изменяет направление излучения, а на движение самого электрона это не оказывает никакого влияния. Вернее, оказывает, но, в силу огромной разницы величин энергии, оно несоизмеримо мало. Поэтому-то сознание и влияет на поведение микрочастиц.

Так что никакой мистики. Все объясняется физическими законами. А какая это физика, классическая или квантовая, какое это имеет значение? Физика одна.


Рецензии
Здравствуйте,Иван.Из Вашей статьи мне остались непонятными некоторые моменты.Я не понял,почему исчезают интерференционные полосы - то ли из-за излучения от человека,то ли оттого,что вместо фотопластинки ставят прибор для регистрации,а у того не хватает чувствительности для регистрации интерф. картины,т.к. он "заточен только на регистрацию частиц.Не "пахнет" ли тут некорректностью постановки самого эксперимента? И еще - Вы говорите,что если бы электрон пролетел сквозь щель,то на экране прибора был бы отпечаток электрона - яркая точка.Но Вы же говорите,что на экране вместо интерф.картины две светящиеся полоски.От чего они появляются?
Извините,но я во всех вопросах люблю ясность.Да,наверно, и не только я.Из-за этого,возможно,и нет рецензий,т.к. люди тоже берегут свое время.

А здесь я появился совершенно случайно,искал в Интернете ответ на вопрос : Если летят 2 электрона параллельно в одном направлении,то будут ли они притягиваться или отталкиваться.Отыскал только различные теоретические рассуждения,даже релятивистские на основе СТО.Но ничего конкретного.Правда,на одном форуме один человек пообещал,что узнает у своего знакомого,который связан с работой на ускорителе частиц,но этот человек на форум не вернулся,пропал.Вот и меня интересует ответ из первых рук,т.е. кто работал на ускорителях.А всякие теоретические разглагольствования мне неинтересны. Придется еще полазить по Инету,может где найду практический ответ на вопрос,а не теоретический.

К Вам вопрос : может быть,Вы знаете ответ на этот вопрос?

Из комментариев вижу,что у Вас есть статья по гравитации.Когда будет время,надо будет заглянуть,почитать,тоже интересуюсь вопросами о природе сил в Природе.У меня есть свое мнение на этот счет.

А Вам всего хорошего,главное сил и здоровья.

Владимир Сидельников 3   08.03.2021 01:10     Заявить о нарушении
Не вижу подвоха,ПРИТЯГИВАТЬСЯ. Проводники притягиваются из-за притяжения параллельно движущихся электронов. При движении электрона по ходу слева,условно,северный магнитный полюс,справа- южный. В соседнем электроне,слева- север,справа- юг.С-Ю...С-Ю- притягиваются. В противоположных направлениях-отталкиваются:С-Ю...Ю-С.

Ляпко Николай Николаевич   08.03.2021 05:32   Заявить о нарушении
Дорогой Владимир!
Приятно осознавать, что Вы искренне хотите разобраться в сущности проблемы. Я, действительно, не очень понятно изложил механизм процесса. Попробую исправиться, если смогу.
Начать, видимо, надо с того, что каждый реальный объект любого уровня (космического, атомарного или биологического, в том числе мыслительного) имеет два одновременных движения: поступательного и вращательного. Если объект летит прямолинейно, то он обязательно вращается. Количества и того, и другого движения изначально равны, поэтому при каких-то изменениях объект стремится принять свое устойчивое состояние. Любой из этих объектов излучает свои волны. Это так, как Солнце излучает свет, только с другими параметрами, поэтому нам не видны эти излучения. Электрон, как часть атома тоже обладает такими свойствами. Скорость волн всегда на много порядков выше скорости движения объекта. Поэтому электрон, двигаясь к двум щелям излучает волны, амплитуда которых соизмерима с его размерами. Электрон, сорвавшийся с орбиты, не может двигаться прямолинейно. Его траектория - спираль Архимеда. Поэтому электрон движется под углом к пластинке со щелями. Сам он в щель не попадает, а его волны проникают в обе щели и образуют две накладывающиеся полоски. Если за щелями поставить прибор, фиксирующий только электроны, то он естественно не регистрирует волны. Нужно, чтобы он был еще и чувствителен к энергетическим излучениям, а это совсем другая природа. Если бы электрон попал в щель, то его энергия намного больше энергии волны, и след от него был бы ярче на фоне полосок от волн.
Что касается двух летящих параллельно электронов. Они не будут ни притягиваться, ни отталкиваться. Чтобы это могло быть необходимы силы либо притяжения, либо отталкивания, которые направлены перпендикулярно движению. Таких сил нет, поскольку летящие электроны вращаются, а при вращении силы направлены по касательной и друг на друга не действуют. Ни один ускоритель Вам ничего не покажет, и ни один экспериментатор ничего об этом не расскажет.
А природа сил очень проста. Это количество движения в единицу времени, т.е. масса на ускорение. Только количество движения не надо путать с импульсом силы. Количество движения - это масса на скорость, а импульс - это время действия силы. Единицы измерения одинаковы, а сущность принципиально разная.
Буду рад, если я Вам, что-то прояснил.
С уважением И. Деревянко.

Иван Деревянко   08.03.2021 16:01   Заявить о нарушении
На это произведение написаны 4 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.