Как понять поведение электрона
Хочу рассказать вам об одной из самых красивых идей. Это физический эксперимент, и он красив, потому что одним элегантным движением он расширяет наше сознание, заставляя нас понять, что объекты могут вести себя таким образом, который нам и представить сложно. Но что примечательно, его можно рассчитать. Он прекрасен, потому что ставит под сомнение основополагающие принципы логики, на которых мы построили наше понимание мира. Прекрасен, потому что обманчиво прост для понимания, но его последствия пугают. Будем надеяться, ваша картина мира будет разрушена. Дальше — текст от первого лица рассказчика с Wired.
Это было одиннадцать лет назад. Я был первокурсником колледжа, сидел в физической лаборатории, выключив свет, и смотрел на пустой экран компьютера. На фоне играли хиты 80-х.
Итак, что мне было дано. На столе передо мной была коробка с двумя тонкими щелевидными отверстиями на одном конце. Мы стреляем частицами в эту коробку через щели. Я проводил эксперимент с фотонами, частицами света, но можно проводить его и с электронами, да и, в принципе, с чем угодно. Это мог быть даже мяч из 60 атомов углерода, который будет огромным по сравнению с электронами. Для удобства я буду называть объекты эксперимента электронами, но имейте в виду, что это может быть любой материал, который разбивается на части.
На другом конце коробки — ПЗС-камера, которая делает снимок, когда что-то попадает в нее. Каждый раз, когда частица проходит через коробку, я вижу, как соответствующая точка загорается на экране моего компьютера.
Двойная щель
Для пущей осторожности мы настроили эксперимент так, что в любой момент времени внутри коробки может быть только одна частица. Представьте, что очень крошечный мячик забрасывается в коробку. Музыка играет, мы сидим и ждем.
Что бы вы ожидали увидеть на другом конце коробки? Если электроны ведут себя как волны, вы увидите яркие и темные полосы, словно рябь в резервуаре с водой. Это происходит, потому что волны интерферируют друг с другом, гасятся, когда пик одной встречается с другой волной, и усиливаются, когда пики выстраиваются в линию.
Дифракция
Но электроны — не волны, это цельные куски. Я знаю это, потому что вижу, как они прибывают на экран по одиночке и бьют в одно место, словно капли дождя по асфальту. И если электроны — это цельные куски, вы увидите только их нагромождение за щелью и нигде больше. Короче, вы ожидаете, что они будут вести себя как мячи.
Дифракция
И правда, если вы проводите эксперимент только с одной открытой щелью, они ведут себя подобно мячикам, попадая в строгую полосу позади открытой щели. Разумно предположить, что когда мы откроем обе щели, мы увидим две полосы — соответственно каждой щели.
Двойная щель
Что делают электроны?
Посмотрите сами. На этом видео, сделанном учеными Hitachi в 1989 году, вы можете видеть, что творят электроны. Видео ускорено в 30 раз.
Нужно время, чтобы понять, насколько это странно. Так или иначе, электроны создали эту интерференционную картину из светлых и темных полос. Но они отправлялись по одному, так как же они могли интерферировать друг с другом? Если вы представите электрон в виде крошечного мячика, вам придется сделать вывод, что электрон, проходящий через одну щель, проскальзывает и через другую. Он выбирает оба пути и интерферирует сам с собой. Полная нелепица.
Давайте вернемся назад и попытаемся собрать воедино все данные. Рождается очевидный вопрос, который нужно задать. Подумайте об электроне, который попал на экран. Через какую щель он прошел?
Через левую?
Нет. Потому что когда вы прикрываете правую щель, полосатая картина исчезает и вы остаетесь со скучной одной полоской.
Через правую?
Нет. По той же причине, что и выше. Если закрыть левую щель, вы снова получите скучную полоску.
Через обе?
Нет. Потому что если бы это было правдой, мы ожидали бы увидеть, как электрон делится на две части, и один электрон (или его половина) проходит через каждую щель. Но если вы поместите детекторы на щелях, вы обнаружите, что этого не происходит. Вы всегда будете видеть только один электрон одновременно. Он никогда не распадается на две части.
Вообще нигде не проходит?
Нет. Конечно нет, что за глупости. Если вы прикроете обе щели, ничего не произойдет.
В этот момент вы начинаете думать, что все это становится немного смешным. Почему мы не можем просто проследить за проклятым электроном и узнать, через какую щель он проходит? Проблема в том, что смотреть на что-либо означает подсвечивать его, а если подсветить электрон, это означает столкнуть его с фотоном. Если вы крошечный электрон, такой удар собьет вас с пути.
Но вот погодите. Может быть, если сделать удар очень и очень мягкий, вы не потревожите электрон? Незадача в том, что если вы сделаете свет более нежным (ниже импульсом), вы сделаете его более рассеянным (увеличите длину волны) и в конечном итоге не сможете сказать, через какую щель прошел электрон.
Это тупик. Любая схема, которую вы можете придумать для определения маршрута электрона, уничтожит интерференционную картину.
Подводя итог, мы пришли к полосатому узору, который создается одной частицей. Но если вы пытаетесь выяснить, как именно частица оказывается на стене, вы приходите к выводу, что она не выбирает левый маршрут, не выбирает правый маршрут, не выбирает оба пути и не отказывается от обоих. Как отметил профессор Массачусетского технологического института Аллан Адамс, это в значительной степени исчерпывает все логические возможности.
Электрон не похож на волну, поскольку, в отличие от волны, попадает на экран в одной точке. Электрон не похож на мячик, поскольку если вы бросите его через двойную щель, он интерферирует и образует узор из полос. Нет никакой аналогии, которая поможет вам понять, что такое электрон. Это долбаная магия.
Как говорил на своих лекциях по квантмеху Аллан Адамс:
Эти электроны делают что-то, о чем мы никогда не думали прежде, о чем никогда не мечтали, о чем даже слов подходящих в языке нет.
Получается, что эмпирические электроны обладают способом передвижения и существования, который отличается от всего, к чему мы привыкли. Как и молекулы. И бактерии. Эти объекты просто сложно обнаружить. Физики придумали название такой модели бытия. Мы называем ее суперпозицией.
Иногда полезно думать об электроне как о частице, иногда полезно думать о нем как о волне. Но это всего лишь удобно для нашей речи, и оба способа именования неполные. Электрон — не волна и не частица. Электрон — это электрон. То же самое касается фотона, атома, мячика или гигантской молекулы, что там у вас было. Чем крупнее объект, тем сложнее увидеть эти полосы.
Вернер Гейзенберг, один из создателей квантовой механики, хорошо это понял. В 1930 году он написал:
Решение проблемы в том, что две ментальные картины, которые формирует у нас эксперимент — одна с частицей и одна с волной — обе неполны и обладают только приближенными аналогиями, которые являются точными только в определенных случаях. Кажущаяся двойственность возникает только из-за ограничений нашего языка.
Как учил Гейзенберг и другие, хотя язык подводит нас, мы можем придумать правила, которые точно объяснят, как крошечные вещицы ведут себя. Эти правила и есть квантовая механика. Используя эти правила, физики могут бросаться сложными фразами типа «волновая функция электрона находится в суперпозиции и проходит через левую и правую щели». Эти предложения крайне точно объясняются математическими выражениями, и на их основе делаются самые точные эксперименты. Не хватает только целостной картины, которую вы можете сложить у себя в голове и которая объяснит, какой путь выбирает электрон. Более того, мы практически уверены, что такая картина никогда не сложится.
Нет ничего удивительного в том, что наши обезьяньи мозги, которые развивались, бросая копья и камни средних размеров, не могут визуализировать поведение очень маленьких вещей. Но что еще больше удивляет, что даже при том, что мы не можем представить себе этот квантовый мир, нам удалось выработать правила игры.
http://hi-news.ru/science/kak-ponyat-povedenie-elektrona.html
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Астронавты напуганы таинственными НЛО

Бигфут пробирается через лес, оставляя свидетелей в ужасе

Великая пирамида Египта - планетарный маяк

Военный видел мифического зверя в Огайо

Восемь леденящих душу видеозаписей об НЛО

Встреча криптозоолога с девятифутовыми чудовищами

Данные Трампа о неопознанных аномальных явлениях

Женщину поцарапал демонический дух ребенка

Загадочные яркие огни и шары

Инопланетяне считают нас низшей формой жизни

Информация об НЛО от частного подрядчика

Конгресс заблокировал доступ к НЛО

Конспирологи не довольны данными об НЛО

Наблюдения НЛО вызвали череду загадочных смертей

Найдены отпечатки огромных лап бигфута

Новый фильм об НЛО вызвал бурную реакцию

Отец пропавшей ученой обвиняет ЦРУ

Очевидец видел инопланетян в скафандрах

Пасторы показали изображения полупрозрачных существ

Проповедникам рекомендовано подготовиться к НЛО

Разбитая машина пропавшего ученого

Ромбовидный НЛО был снят американскими военными

Самые громкие сенсации в файлах ФБР об НЛО

Сообщения о наблюдениях инопланетян вызывают сомнения

Тайная правительственная группа скрывала правду

У живого Нострадамуса есть предсказание

У нацистов была секретная программа создания НЛО

Ужасающие предсказания Нострадамуса на 2026 год

ФБР расследует случаи смерти и исчезновения ученых

ЦРУ пытало подопытных в рамках программы контроля сознания

Абсолютные доказательства существования инопланетян

Биоразнообразие и связь со снежным человеком

Британский советник предлагает создать комитет по НЛО

Версии вас из параллельных миров управляют вашей жизнью

Видео Пентагона с НЛО выглядят ужасно

Две пугающие новые реальности для США

Единая теория всего на свете

Ежегодный уфо-фестиваль в Макминнвилле

Есть ли там кто-нибудь

Информация о наблюдении НЛО в Абилине

Когда наступит конец Вселенной

Мой инопланетный ужас на ранчо Зона 51

НЛО могут быть падшими ангелами, а не инопланетянами

Опасения по поводу безопасности аэропортов из-за НЛО

Опасения политика по поводу НЛО

Открытие экзопланет меняет представления о космосе

Охотящийся на оленей бигфут замечен в Луизиане

Потрясающая фотография прозрачного инопланетянина

Пугающее послание инопланетян человечеству

Сверхсекретный самолет был замечен вблизи Зоны 51

Секретная операция ЦРУ по поиску НЛО

Спусковой крючок для пробуждения человечества

Странные наблюдения в небе Вирджинии

Странные наблюдения в небе Коннектикута

Странные наблюдения в небе Массачусетса

Тайная программа по распылению химикатов над США

Тысячи таинственных подводных НЛО у берегов США

Шпион-экстрасенс ЦРУ сделал предупреждение

Экс-баскетболист раскритиковал публикацию файлов об НЛО

Элиты исследовали дистанционное управление человеком

Археологи сделали настоящее открытие в Петре

Есть ли в архиве НЛО сенсация

Зеленые человечки и другие дела

Инопланетян нужно искать по химическому рисунку

Легендарное сокровище на Оук-Айленд

НЛО могут изменить сознание человечества

Певец предложил показать миру инопланетянина

Пилот выносит вердикт по поводу наблюдений НЛО

Пустыню обыскали в поисках древних линий Наска

Сверхлюди - это мы из будущего

Странное зрелище, которые видели астронавты

Странный объект над Казахстаном

США неспособны скрыть даже НЛО

США отыграло сценарий ядерного взрыва на орбите

Украинский военный дрон снял видео с НЛО

Файлы об НЛО не дают ответов, но что-то происходит

ФБР описало возможных пилотов НЛО

Чиновник поделился фантастическими кадрами НЛО

Что жду инопланетяне

Что на самом деле содержится в секретных материалах

Базирующееся в Оклахоме уфо-бюро

Венера - погибшая копия Земли

Видеозаписи, которые правительство не хочет показывать

Восьмиконечный корабль - библейский Ангел

До 60 % паролей взламываются менее чем за час

Живая сфера преследовала людей на озере

Кампания прозрачности Трампа

Кому понадобилось убирать элитных ученых

Конспирология выглядит более распространенной

Наш мозг не пустой при рождении

Полет вертолета с подозрительным шаром

Политтехнолог утверждает, что НЛО - попытка отвлечения

Стивен Кинг высказался о файлах про НЛО

Файлы об НЛО, опубликованные правительством США

Файлы Пентагона могут раскрыть секретные технологии

Фестиваль НЛО в Макминнвилле

Фотограф снял спрайт-медузу

Что содержится в новых американских файлах об НЛО

Ядерное оружие использовали для привлечения НЛО

Япония анализирует серию файлов об НЛО

Веб-сайт Пентагона об НЛО бьёт рекорды

Встречи с НЛО настораживают пилотов

За активностью НЛО стоят демонические силы

Загадочные наблюдения на Ближнем Востоке

Информация о наблюдении НЛО в Абилине

Лос-Анджелес - официальная точка притяжения НЛО

От летающих дисков до светящихся шаров

Пилот выносит вердикт по поводу наблюдений НЛО

Подросток создал мифический 'Луч смерти' Архимеда

Правительственные файлы об НЛО

Публикация файлов об НЛО - важный первый шаг

Пять самых громких разоблачений из файлов об НЛО

Размышления уфолога Филипа Мантла о НЛО

Следующая утечка файлов об НЛО будет скоро

Ученые изменили фундаментальный код жизни

Файлы об НЛО за период с 1942 по 2025 год

Файлы об НЛО, которые относятся к миссиям Аполлон

Черное хранилище запускает архив релизов файлов НЛО

Что делает сны такими странными

Что мы нашли в материалах Трампа про НЛО

Виртуальная мода Тейвата. Путешествие в мир персонажей и обновлений

Базз Олдрин заметил яркий свет вблизи Луны

В чем секрет восьмиконечного НЛО

Данные Трампа на НЛО разочаруют

Досье Трампа по НЛО - это победа прозрачности

Невиданные ранее файлы об НЛО

Онлайн-подборка файлов об НЛО

Отчет о наблюдении НЛО над Казахстаном

Пентагон публикует файлы об НЛО

Появляется все больше засекреченных файлов

Правительственные документы, чего и следовало ожидать

Правительство США все еще скрывает от нас информацию

Промышленный комплекс по НЛО

Связь Трампа с другой крупной бандой

Таинственные изображения НЛО

Трамп все еще скрывает ключевую информацию

Уфолог воодушевлен первым выпуском файлов о НЛО

Файлы об НЛО, связанные с библейскими откровениями

ФБР вызывает бурю негодования из-за инопланетян

Фото аномалий во время полетов Аполлонов

Фотографии Аполлона в досье Трампа об НЛО

Внутри файлов об НЛО, опубликованных Пентагоном

Восьмиконечная звезда, совершающая странные движения

Десятки файлов рассказывают о внеземной жизни

Документы свидетельствуют о наблюдениях НЛО

Еще более крутые файлы об НЛО ждут публикации

Звездообразный объект, совершающий маневры в небе

Инопланетяне - это падшие ангелы

Исторические архивы Пентагона об НЛО

Какой цели служит обнародование файлов об НЛО

Когда вы видите НЛО - это вызывает дрожь

Критики разочарованы досье Трампа на НЛО

Министерство обороны США опубликовало досье о НЛО

Наблюдения НЛО во время посадки на Луну

Наблюдения НЛО на юге США

Новые файлы десятилетий наблюдений НЛО

Новый фильм об НЛО может приблизить нас к правде

Обнародован архив рассекреченных видеозаписей НЛО

Объект в форме футбольного мяча вблизи Японии

Определитесь сами. Первая партия файлов об НЛО

Опубликовали серию файлов об НЛО

Опубликованы десятки фотографий, видео и документов

Пентагон начинает публикацию невиданных ранее файлов

Пентагон рассекретил файлы и фотографии НЛО

Пентагон только что опубликовал 162 файла об НЛО

Первая волна файлов об НЛО

Первая партия совершенно секретных файлов об НЛО

Первый транш невиданных ранее файлов об НЛО

По приказу президента США обнародовали файлы об НЛО

Правительство наконец-то опубликовало файлы об НЛО

Президент США обнародовал файлы об НЛО

Пришельцев видели в 1960-х годах

Пусть общественность принимает самостоятельное решение

Пусть общественность судит сама

Секретные файлы об НЛО, в том числе миссии Аполлон

Смотрите фотографии, опубликованные Пентагоном

Странная восьмиконечная звезда, снятая военными

Файлы об НЛО появились на новом веб-сайте Пентагона

Файлы Пентагона описывают наблюдения НЛО в Ок-Ридже

Экипаж Аполлона-17 видел таинственные объекты

Экипажи Скайлэба сообщили о необъяснимых огнях

Администрация Трампа начинает публиковать файлы НЛО

Астронавт столкнулся с таинственным НЛО

Белый дом обнародовал файлы об НЛО

Вброс файлов об НЛО отвлекает внимание от Ирана

Веб-сайт об НЛО получил 340 млн просмотров за первые 12 ч

Наверх
Яндекс.Метрика