Broidery.Ru

Кота вышили. Остались буквы.
Кроме тощего ребенка никаких других фотомоделей не нашлось, так что рубашка "слегка" великовата... и справочника по квантовой механики на даче не обнаружилось. В общем когда довышиваем попробую сфотографировать в правильном интерьере

Сашка расцвела!

Может ли электрон пройти сразу в две двери

Ты знаешь, Петя, я полюбил науку,
Теперь такое злое время на дворе;
Страна уже не та, а скорость звука
Все та же, что при батюшке царе...
(Т. Шаов)

Знаменитый австрийский физик Эрвин Шредингер был истинным сыном легкомысленной Вены. Обессмертившее его имя уравнение, легшее в основание квантовой механики, он написал в своем номере на лыжном курорте, созерцая прекрасное обнаженное тело своей любовницы. И он же позже привлек кота, чтобы проиллюстрировать один парадокс, из этого уравнения следовавший. Так появился на исторической или, лучше сказать, культурной сцене Шредингеровский кот, который то ли жив, то ли мертв...

Но все по порядку. Шредингеровский кот был и остается, конечно, существом воображаемым, призванным, так сказать, проиллюстрировать идею. А идея возникла из одного вполне реального эксперимента, поставленного в начале 20х годов Дэвиссоном и Джермером. Вопрос, на который эксперимент сей был призван ответить, казался легкомысленным, как вышеупомянутый Шредингер: можно ли одновременно пройти в две двери? Ну нам, это, ясное дело, не по плечу, а вот электрон, оказывается, это может сделать. Краткое описание эксперимента таково: перед заслонкой с двумя щелями ("дверьми") стоит горячая проволочка, испускающая электроны. Поток их можно регулировать и добиться того, чтобы испускались они по одному. С другой стороны заслонки находится фотопластинка, на которой отпечатываются удары электронов. Получившаяся по прошествию времени (т.е. после многих ударов)картинка напоминала фотографию в газете: она состояла из точек. Это не удивительно, т.к. электрон есть маленькая частица и, естественно, след от удара выглядит на фотографической пластинке, как точка. Удивительным было расположение точек. При взгляде издалека (так, что точки слились в сплошную картинку), картинка выглядела как серия тонких чередующихся полос. Картинка также радикально менялась, когда ону из щелей закрывали. Такое бывает при диффракции света (в этом каждый может убедиться, посмотрев сквозь прищуренные ресницы ночью на далекий фонарь, - увидите длинные лучи, распадающиеся на светлые и темные линии). Но ведь явления диффракции и интерференции свойственны волнам? У света это так же, как и у волн на воде, где две волны, набегая друг на друга, то друг друга тушат, то усиливают. Кроме того, волны это - непрерывное движение, а вышеупомянутая картинка получалась даже тогда, когда электроны испускали по одному, с заметными интервалами.

Эксперимент Дэвиссона-Джермера есть наглядная иллюстрация того, что теперь называется корпускулярно-волновым дуализмом. Читатель, наверное, слышал, что про элементарные частицы говорят, что они и частицы и волны одновременно. Но что же там волнуется, что же там колеблется, в этих волнах? Уравнение легкомысленного Шредингера, вдохновленное формами его прекрасной подруги, содержит ответ на этот вопрос. Ответ настолько неожиданный, что многие его до сих пор за ответ не принимают. То есть уравнением пользуются, что называется, в хвост и в гриву, но при этом приговаривают, что нужно его как то интерпретировать. А буквально говорит оно следующее. В описанном опыте один электрон проходит сразу через обе двери. Не переставая оставаться практически точечным объектом, он присутствует везде одновременно, но в разной степени! Буквальный смысл уравнения (что оно работает, сомнений нет, проверено миллиарды раз) в том, что волны эти есть волны бытия. Не нужно ничего интерпретировать, если принять, как факт, что между «быть» и «не быть» существует непрерывная серия градаций.

Выглядит, конечно, дико. И Шредингер, может быть потому, что несколько испугался своего открытия, а может, чтобы просто пошалить, вытащил на сцену Кота. Рассуждал он так: электрон может быть и может быть в двух местах одновременно, но кот не может быть то живым, то мертвым! Поставим же эксперимент (мысленный, мучить живых котов гуманный венец не предлагал): поставим рядом два атома А и Б, так, чтобы электрон мог скакать из одного в другой и сделаем так (технические подробности опускаю, как скучные), чтобы если электрон находится в А в кота стрелял пистолет, а когда в Б, ничего бы не было. Как мы уже выучили, электрон может быть в А и Б одновременно до некоторой степени, значит ли это, что и кот может быть и жив и мертв одновременно? Здравый смысл говорит, что нет. Так в чем же дело, где кончается квантовая механика?

Продолжение следует.