Ключи к Мирозданию. Как ты творишь свою реальность
Эксперимент Томаса Юнга
Однако, к своему изумлению, он обнаружил на экране картину с множеством полосок. Словно через щели проходили световые волны, которые накладывались друг на друга («интерферировали»).
После этого опыта на сто с лишним лет вопрос о «природе света» был закрыт.
Опыт Юнга недвусмысленно говорил: свет – это волна!
Тем не менее, в середине XIX века было открыто явление «фотоэффекта». Фотоэффект – это выбивание светом электронов с поверхности некоторых материалов.
Именно этот эффект, кстати, лежит в основе работы солнечных батарей.
В начале XX века Эйнштейн объяснил, почему именно отдельные электроны выбиваются светом. Потому что свет также состоит из отдельных частиц – фотонов. Эти фотоны, словно бильярдные шары, вышибают электроны со своих мест.
Это объяснение впоследствии было многократно подтверждено экспериментально. И опять вопрос о «природе света» был закрыт. Свет состоит из частиц – «фотонов»!
Теперь полученный ранее Юнгом результат с интерференционными полосами, подтверждающий «волновую» природу света, приобрел совершенно новое значение.
Объяснения Эйнштейна и Юнга были абсолютно надежно подтверждены экспериментально. И… при этом оказались совершенно противоположны.
• Свет – это волна! – утверждал один эксперимент.
• Свет – это частица! – настаивал другой.
Квантово‑волновой дуализм
Каким‑то непостижимым образом свет одновременно проявлял свойства и частицы, и волны одновременно. Это явление получило название «квантово‑волновой дуализм». Оно полностью противоречило здравому смыслу и буквально взорвало научный мир.
Однако, возможно, что так себя ведет только свет? Ведь свет – действительно совершенно уникальная субстанция, у которой нет массы и заряда, но имеется энергия.
«Объективной реальности» не существует
В 1924 году Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что не только свет обладает квантово‑волновым дуализмом.
Он предположил, что любая элементарная частица (электрон, протон, и т. д.) обладает свойствами как волны, так и частицы. Таким образом, квантово‑волновой дуализм – это общее свойство всей материи.
Эту теорию удалось экспериментально подтвердить Клауссу Йонссону в 1961 году. Он заменил в опыте Юнга поток света на поток электронов из электронной пушки… и получил ту же самую картину с полосами на экране! Результат опыта подтвердил, что электрон тоже ведет себя как волна.
А ведь электрон обладает и массой, и зарядом. Электрон – одна из составляющих атома. Атомы образуют молекулы, а молекулы – это те кирпичики, из которых строятся вполне осязаемые твердые тела.
Дальнейшие эксперименты показали, что де Бройль был прав.
Не только электрон, а все элементарные частицы демонстрировали свою волновую природу.
Это выглядит очень странно. Возникло предположение: может быть, электрон – не волна? Может быть, множество электронов просто движется волной?
Подтвердить или опровергнуть это утверждение помог опыт, в котором электроны выпускались поодиночке. Ведь отдельный электрон никак не сможет пройти одновременно в обе щели, чтобы интерферировать с самим собой!
