Как электрон может быть и частицей, и волной?

Электрон — это крошечная отрицательно заряженная частица, вращающаяся вокруг ядра атома, которая была открыта британским физиком Джозефом Джоном Томсоном в 1897 году. А через 30 лет его сын Джордж Паджет Томсон сделал не менее удивительное открытие.

Как электрон может быть и частицей, и волной?
© pixabay.com

Джордж Томсон, пропуская электроны через тонкую металлическую пластину, обнаружил, что они создают интерференционную картину — это было бы возможно только в том случае, если бы электроны были волнами, а не частицами.

Как и его отец, Джордж получил Нобелевскую премию за свою работу, но эта дуальность «волна-частица», проявляемая элементарными частицами, включая фотоны света, по-прежнему вызывает споры.

Существовало две точки зрения по этому поводу

  • Первая: частицы меняют свою природу в зависимости от того, что с ними происходит. В одних экспериментах они становятся волнами, а в других — частицами.
  • Вторая: частицы всегда сочетают в себе свойства волн и частиц, но в определенных условиях какое-то свойство становится доминирующим.

Так что же это такое?

В 2012 году две команды исследователей — одна во Франции, другая в Англии — независимо друг от друга опубликовали результаты экспериментов, позволяющих приблизиться к истине.

Как электрон может быть и частицей, и волной?
© pixabay.com

В ходе экспериментов ученые «выстреливали» фотонами в устройство, которое определяло их волновую или частичную природу. В итоге было установлено, что фотоны (и электроны) являются волнами и частицами одновременно, а не просто меняются от одного к другому в зависимости от того, что с ними делают. Другими словами, объективная реальность для наблюдателя отсутствует.

Это ошеломляющий факт — вот почему многие теоретики предлагают не думать об электронах, фотонах и тому подобном в повседневных исследованиях. В конце концов, эти волны-частицы являются частью квантового мира, который мы пока едва ли понимаем…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Закрепите на Pinterest