Показать скрытый текст Глупость аналогии частица-материальный объект.
Нашел вменяемую формулировку понятия «квант». Аналогии с мячиками только вводят разум в заблуждения там, где математику все понятно без аналогий. Соответственно, исчезает бред с «влиянием наблюдателя».
Компьютерра(ноябрь 1999го):
Вспомним три классических эксперимента квантовой оптики (отмечу сразу, что результаты опытов с точностью до условий проведения справедливы для всех микрочастиц, а не только для фотонов).
Рис. Опыт первый. «Одновременное» прохождение частицы через несколько отверстий (рис. 1).
Между источником света и экраном (фотопластинкой) имеется ширма с двумя или большим числом отверстий. Добьемся, чтобы при прохождении света через эти отверстия на экране образовалась характерная интерференционная картина. Теперь будем снижать интенсивность источника света (допустим, при помощи все более плотных светофильтров) до тех пор, пока не получим последовательность одиночных летящих в сторону экрана частиц. Что значит «одиночных»? А то, что интервал между появлением отдельных фотонов многократно превышает время их пролета через установку. Практически в каждый момент времени в объеме установки присутствует не более чем один фотон. Повлияет ли это на результат опыта? Ни капельки! На фотопластинке будут все те же интерференционные узоры, только потребное время экспозиции сильно возрастет.
Вывод: если интерференция в этих условиях по-прежнему имеет место, это означает, что фотон действительно обладает способностью, двигаясь к экрану, проходить одновременно через два и более отверстий, а в самом общем случае — движется к нему одновременно всеми возможными путями. Уже один этот опыт ясно показывает, что ни фотон, ни любую другую микрочастицу нельзя представлять в виде шарика, мячика или чего-то подобного. Гораздо правильнее считать его чем-то большим, протяженным в пространстве и лишь проявляющим себя через взаимодействие (с молекулой фотоэмульсии, к примеру) в очень маленьком, «точечном» объеме.
Рис. Опыт второй. Продольная «размазка» частицы (рис. 2).
Изменим конфигурацию установки, поместив ширму с отверстиями под углом к источнику света. Теперь получится, что летящий к экрану фотон либо проходит сквозь ближайшее отверстие, уже не имея возможности пройти сквозь дальнее, либо сквозь дальнее, заведомо не пройдя через ближнее. В любом случае, интерференции вроде бы не должно быть, поскольку, хотя мы и убедились, что фотон способен одновременно проходить через два отверстия, но не может же он, пройдя одно отверстие, затем «вернуться» и пройти через другое, — это уж было бы слишком! В этом варианте опыта интерференция, конечно же, невозможна!
А вот и нет! Интерференция по-прежнему имеет место. Какой же напрашивается вывод? Довольно неожиданный: фотон следует считать не только чем-то большим, протяженным «поперек пути следования», но и распределенным, «размазанным», занимающим определенный объем «вдоль своего же пути».
Рис. И, наконец, опыт третий. «Два лазера» (рис. 3).
В сущности, этот опыт является лишь более парадоксальным, что ли, вариантом предыдущего. Итак, два однотипных лазера светят на один экран. Получив на экране интерференционную картинку, поступаем как в первом опыте: ставим на пути лучей пару очень плотных фильтров, вместо экрана — фотопластинку, набираемся терпения и ждем… Что же мы увидим после проявки? Увидим все ту же знакомую нам картинку…
Первые два эксперимента очень наглядно показывают, что протяженный в пространстве фотон действительно способен пройти одновременно или порознь ряд отверстий, проинтерферировать за преградой и породить ту свою структуру, которая и будет фиксироваться фотопластинкой (точнее, фиксируется сумма проявлений всех фотонов в данном эксперименте).
Однако третий опыт дает возможность увидеть еще одну важную вещь. С «точки зрения» фотона нет существенной разницы между отверстием в ширме экспериментальной установки и источником, из которого он рождается на свет.
Дело в том, что фотон как некая распределенная сущность появляется в нашем Мире (в эксперименте — лишь в частности) не так: р-раз! — и появился. На самом деле мы лишь создаем условия для его проявления через взаимодействия — «рождения» и «гибели» (или «поглощения»).
Я специально взял эти слова в кавычки, чтобы подчеркнуть, что каждый фотон в виде своей волновой функции [1] присутствует, похоже, всегда, однако в определенных условиях и в определенном месте способен проявить себя через событие типа «рождение», а в другом, — сообразно с принципами причинности нашего Мира, — через «гибель» или «поглощение». (Отмечу, что событие «рождения» относится к категории ненаблюдаемых. Почему это так — поразмышляйте. Это увлекательная логическая задачка. Похоже, мы всегда наблюдаем лишь следствия. События-причины загадочным образом от нас скрыты.) Кстати, в модели, предусматривающей постоянное присутствие в Мире волновых функций всех фотонов, скорость света имеет смысл чисто информационный — как скорость распространения возможных следствий от своего источника — причины, в качестве которой выступает событие типа «рождение».
Социальные закладки