Специфика свойств микрообъектов.

Микрочастицами или микрообъектами будем называть элементарные частицы и сложные образования, состоящие из небольшого числа элементарных частиц. Микрообъект не способен воздействовать на наши органы чувств непосредственно. В доквантовой физике «понять» означало представить наглядный образ объекта или процесса. Квантовую физику понять подобным образом невозможно. Всякая наглядная модель неизбежно не соответствует действительности.

Рассмотрим мысленный эксперимент, в котором пучок микрообъектов, например электронов, направляется на, на непрозрачный для них экран с двумя узкими щелями. Предположим, что сначала открыта одна щель (рисунок 33.1 – 1). Распределение электронов по экрану показано на графике. Обращает на себя внимание тот факт, что при достаточно узкой щели вместо ожидаемого для потока частиц распределения на экране в виде прямоугольника, в действительности наблюдается кривая характерная для дифракции на отверстии. Т.е. при прохождении через щель часть электронов, не имевших составляющей импульса, направленной «вверх-вниз» в плоскости рисунка, приобретают ее. Это результат не совместим с представлением об определенной траектории, по которой движется частица.

Располагая на пути потока частиц щель, мы ограничиваем возможные значения координаты частиц в пучке, уменьшается неопределенность в координате электронов пучка. Однако это приводит к тому, что траектория движения становится неопределенной

Аналогичное распределение электронов по экрану (рисунок 33.1 – 2) будет и для второй щели, если первая закрыта.

Представим теперь, что обе щели открыты. Для двух независимых потоков электронов, идущих от щелей, естественно предположить, что суммарное распределение электронов по экрану должно получиться наложением распределений на 1 и 2 рисунках. Результатом должно быть распределение, показанное на рисунке 33.1 – 3. Однако в действительности наблюдается распределение, показанное на рисунке 33.1 – 4, характерное для интерференционной картины при наложении когерентных пучков волн.

Отличие микрообъекта от волны заключается в том, что он всегда обнаруживается как единое целое. А, например, световую волну можно разделить на части полупрозрачным зеркалом.

Отличие микрообъекта от классической частицы заключается в том, что понятие траектории ее движения теряет смысл.

Отметим, что при определенных условиях понятие траектории оказывается приближенно применимым и к микрочастицам, с ограниченной точностью.