(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Доклад: Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике
В 1924 г. вышло одно из величайших событий в истории физики: французский физик Л. де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах материи. В собственной работе «Свет и материя» он писал о необходимости применять волновые и корпускулярные представления не только лишь в согласовании с учением А. Эйнштейна в теории света, но также и в теории материи.
Л. де Бройль утверждал, что волновые характеристики, вместе с корпускулярными, присущи всем видам материи: электронам, протонам, атомам, молекулам и даже макроскопическим телам.
В 1926 г. австрийский физик Э. Шредингер отыскал математическое уравнение, определяющее характеристики материи и света в их единстве. Кванты света становились при всем этом особенным моментом всеобщего строения микромира.
Волны материи, которые сначало представлялись как наглядно-реальные волновые процессы по типу волн акустики, приняли абстрактно-математический вид и получили благодаря германскому физику М. Борну символическое
Но догадка де Бройля нуждалась в опытнейшем доказательстве. Более убедительным свидетельством существования волновых параметров материи сделалось обнаружение в 1927 г. дифракции электронов южноамериканскими физиками К. Дэвисоном и Л. Джермером.
Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике стал всеобщим. Хоть какой вещественный объект характеризуется наличием как корпускулярных, так и волновых параметров.
Тот факт, что один и этот же объект проявляется и как частичка и как волна, разрушал классические представления. Форма частички предполагает суть, заключенную в малом объеме либо в конечной области места, тогда как волна распространяется по его большущим областям. В квантовой физике эти два описания действительности являются взаимоисключающими, но равно необходимыми для того, чтоб на сто процентов обрисовать рассматриваемые явления.
Квантово-механическое описание микромира основывается на соотношении неопределенностей, установленном германским физиком В. Гейзенбергом, и принципе дополнительности Н. Бора.
В собственной книжке «Физика атомного ядра» В. Гейзенберг открывает содержание соотношения неопределенностей. Он пишет, что никогда недозволено сразу буквально знать оба параметра — координату и скорость. Никогда недозволено сразу знать, где находится частичка, как стремительно и в котором направлении она движется. Если ставится момент, то движение нарушается в таковой степени, что частичку опосля этого нереально отыскать. И напротив, при четком измерении скорости недозволено найти пространство расположения частички.
Исходя из убеждений традиционной механики, соотношение неопределенностей представляется бредом. Чтоб лучше оценить создавшееся положение, необходимо подразумевать, что мы, люди, живем в макромире и, в принципе, не можем выстроить приятную модель, которая была бы адекватна микромиру. Соотношение неопределенностей есть выражение невозможности следить микромир, не нарушая его. Неважно какая попытка отдать четкую картину микрофизических действий обязана опираться или на корпускулярное, или на волновое истолкование.
Базовым принципом квантовой механики, вместе с соотношением неопределенностей, является принцип дополнительности, которому Н. Бор отдал последующую формулировку «Понятие частички и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу, они являются дополняющими картинами происходящего».
С теоретической точки зрения, микрообъекты, для которых значимым является квант деяния М. Планка, не могут, рассматриваться так же, как объекты макромира, ведь для их планковская константа h из-за ее малой величины не имеет, значения. В микромире корпускулярная и волновая картин сами по для себя не являются достаточными, как в мире огромных тел. Обе «картины» легитимны, и противоречие меж ними снять недозволено. Потому корпускулярная и волновая картины должны дополнять одна другую, т. е. быть комплементарными. Лишь при учете, обоих качеств можно получить общую картину микромира.
Согласно современным представлениям, структура простых частиц описывается средством безпрерывно возникающих и опять распадающихся «виртуальных» частиц. к примеру, мезон строится из виртуального нуклона и антинуклона, которые в процессе аннигиляции (лат. annihilatio, букв, ликвидирование) безпрерывно исчезают, а потом образуются опять.
Формальное вербование виртуальных частиц значит, что внутреннюю структуру простых частиц нереально обрисовать через остальные частички.
Удовлетворительной теории происхождения и структуры простых частиц пока нет. Почти все ученые считают, что такую теорию можно сделать лишь при учете космологических событий. Огромное тут устанавливается связь микро- и мегамиров. Фундаментальные взаимодействия во Вселенной, в мегамире определяют структуру простых частиц и их перевоплощения. Разумеется, будет нужно выработка новейших понятий для адекватного описания структуры вещественного мира.
]]>