Квантовая механика: частица – объемная стоячая волна

Указывается, что в вакууме может существовать объемная стоячая волна, которая сохраняет свою энергию и целостность, имеет массу и может менять форму. На этой основе показывается, что частица может быть такой волной и это позволяет отказаться от принципа дополнительности.

Обычно популярное изложение квантовой механики начинается с описания следующего опыта – см. рис. 1 и пояснения к нему из [1]. Свет (фотоны) излучается в полупрозрачное зеркало. Половина фотонов отражается от зеркала и попадает на счетчик 1, а другая половина фотонов проходит сквозь зеркало и попадает на счетчик 2. Вместо счетчиков могут быть установлены зеркала, которые полностью отражают свет на экран. При этом на экране появляется интерференционная картина двух волн. Это происходит даже в том случае, когда излучается единственный фотон

Рис. 1.

Пытливый гражданин хотел бы проверить все сам, но где уж ему на его кухне! И я решил помочь. В Китае (как известно) можно купить всё. Я купил

• 1.    Флакончик с каплями вязкой очень эластичной жидкости с очень прочной поверхностной пленкой (хоть молотком стучи!).

• 2.    Пистолет, стреляющий этими каплями.

• 3.    Пластину, пропускающую эти капли или отражающую их (с равной вероятностью). И назвал ее полупрозрачным зеркалом.

• 4.    Пластину, всегда отражающую капли. И назвал ее зеркалом (обычным).

• 5.    Ловушку капель, обладающую тем свойством, что на ней зажигается лампочка, когда в нее попадает капля. И назвал ее счетчиком.

• 6.    Пластину, покрытую чувствительной эмульсией, обладающую тем свойством, что капля, попавшая на нее, создает на ней бугристый круг. И назвал пластину экраном, а бугристый круг – интерференцией.

Повторил вышеописанный эксперимент и увидел, что все происходит в соответствии с квантовой механикой! Тем самым можно убедиться, что для капель выполняется принцип дополнительности и капля является волной-частицей. Последнее неудивительно: известно, что даже Земля является волной.

Но потом появилось сомнение. А, может быть, капля НЕ раздваивается в полупрозрачном зеркале!? Она, пролетев одним из двух способов, все равно расплющилась бы в бугристый круг. И это сомнение усиливалось невозможностью представить себе каплю волновым пакетом, который летит со скоростью света, когда капля лежит на месте.

И тут я вспомнил (склероз проклятый!) свою недавнюю статью [2], где показал на основе решения равнений Максвелла следующее. В некотором замкнутом объеме вакуума может существовать стоячая электромагнитная волна. Этот объем может, например, иметь форму, показанную на рис. 2. Границы объема не излучают и внутренние тепловые потери отсутствуют. Поэтому такая волна может существовать вечно. Кроме того, волна может изменять форму, сохраняя ее целостность, и имеет массу.

Рис. 2.

Если бы флакончик содержал не капли, а такие стоячие волны, то можно было бы повторить этот опыт и объяснить его, без привлечения принципа дополнительности, а эти стоячие волны (которые расплющивались бы при попадании на экран) можно было бы смело называть волнами-частицами. А принцип дополнительности не жалко совсем. Говорят же, «что принцип дополнительности демонстрируют философию слабости, и временная роль этого принципа очевидно аналогична роли флогистона и других устаревших понятий» [1].

Но, может быть, не будем дожидаться, пока в Китае можно будет купить флакончик со стоячими волнами, а будем полагать, что частицы являются объемными стоячими волнами ?