Техника - молодёжи 1983-01, страница 46

«ИСТИННАЯ ЛОГИКА НАШЕГО МИРА — ЭТО ПОДСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТЕЙ»

Огибающая парциальных волн, появляющаяся в результате линейных преобразований над волновым пакетом и остающаяся у «обломков» при расщеплении и дроблении пакета, удовлетворяет принципу Гюйгенса. Это объясняет, почему с движущейся частицей можно формально связать плоскую монохроматическую дебройлевскую волну, как бы распространяющуюся в направлении движения, и все волновые свойства частиц. При этом в интерференции и дифракции участвуют парциальные волны, но результат, в силу принципа суперпозиции, получается такой, как если бы в этом процессе участвовала де-бройлевская волна.

Новые линейные уравнения квантовой теории допускают замену времени на обратное при одновременной замене волновой функции на сопряженную — формальную обратимость. Фактически эта обратимость имеется только в случае мира, состоящего из одной частицы, так как в реальном мире для полной обратимости процесса нужно восстановление прежней флуктуации вакуума. А для этого нужна одновременная обратимость всех процессов вселенной, что невозможно. Это не означает, что все квантовые процессы необратимы, просто обратимость носит статистический характер.

Введенная огибающая строго монохроматична, но как реальная плоская бегущая волна не существует. И хотя она связана с энергией частицы, с ней также можно связывать такие понятия, как «волны вероятности», «волны знания», «поле информации».

В обычной нвантовой теории частица «строит себе туннель». Если рассматривать частицу как волновой пакет из парциальных волн, то при ее подходе к барьеру в состоянии рас-плывания она пройдет через барьер, даже не потеряв энергии, если ширина барьера много меньше длины де-бройлевсиой волны.

В отличие от обычной квантовой теории теперь весьма существенную роль начинает играть фаза. Проще всего это проиллюстрировать на туннельном эффекте. Напомним читателю это широко известное квантовое явление: если имеется достаточно узкий потенциальный барьер с высотой больше, чем энергия налетающей на него частицы, то в классической механике частица никогда этот барьер не преодолеет. В обычной квантовой теории падающая волна вероятности частично проходит, а частично отражается, и в результате имеется конечная вероятность того, что частица окажется за барьером. Образно говорят, что частица делает себе туннель в барьере, причем «метод постройки» такого туннеля остается в тени.

Но послушаем рассказ Мавра об этом процессе: если частица подходит к потенциальному барьеру в фазе полного исчезновения, то она легко пройдет через достаточно узкий барьер, не взаимодействуя с ним в силу линейности всех уравнений при малых амплитудах поля. Она просто возникает за барьером, даже не почувствовав последний, если его ширина много меньше длины дебройлевской волны. И строить ей для этого туннель не нужно. Другое дело, если она подойдет в такой фазе, когда величина пакета максимальна. Тогда из-за нелинейного взаимодействия волн с полем барьера частица отразится.

А теперь попробуем возвратиться к рассмотренному ранее эксперименту с полупрозрачным зеркалом. По излагаемой точке зрения волновой пакет (частица) раздробится на зеркале и войдет в каждый из пучков, что зависит от фазы пакета у зеркала и структуры зеркала в данном месте. В общем случае получается 2 неодинаковых волновых пакета-«обломка» с меньшими амплитудами, которые могут интерферировать. Причем изменения частоты «обломков» фотонов не происходит, так как все процессы линейны, то есть не зависят от амплитуды. При этом уменьшается вероятность обнаружения этих «обломков» фотонов, так как для достижения порога срабатывания счетчика необходима большая флуктуация вакуума. Следовательно, в результате измерений должны иногда пропадать частицы или наблюдаться по одной частице в обоих пучках сразу. Появление двух частиц из одной не противоречит закону сохранения энергии, так как энергия «обломков» будет восстановлена до необходимого уровня за счет вакуумных флуктуаций. В настоящий момент сложилось пикантное положение, поскольку этих экспе

риментов было сделано очень много (например, эксперименты Брауна и Твисса). Выяснилось, что довольно часто оба счетчика срабатывают одновременно, что подтверждает предложенный механизм. Но надо отдать должное приверженцам дополнительности. Они не отказываются от нее, хотя им приходится изворачиваться, говорить, что частицы всегда летят к зеркалу коррелированными парами и одна из этих частиц проходит, а другая отражается (1).

Если сталкивать друг с другом любые частицы и если в точке столкновения одна или обе частицы исчезнут, то они должны пролетать друг сквозь друга без какого-либо взаимодействия. Так и есть, при протон-протонных взаимодействиях 6% частиц вообще не взаимодействуют, а пролетают друг сквозь друга. Аналогичная вещь происходит в атоме водорода в состоянии с минимальной энергией. Известно, что это основное состояние не вращательное, а модель атома Вора — Зоммерфельда в релятивистском случае абсолютно точно описывает спектр. В этой модели для s-состояния орбиты электрона проходят через ядро, и их исключали из рассмотрения. Ясно, что электрон просто колеблется вдоль этой прямой, пролетая сквозь протон. Все это позволяет совершенно по-иному взглянуть на проблему взаимодействия дейтон-дейтон.

Квантовый объект становится классическим при увеличении его массы, то есть при суперпозиции большого числа волновых пакетов. Физически невероятным является случай, когда все пакеты, составляющие тело, будут собираться, и расплываться одновременно, так как они имеют разные скорости и массы. Поэтому такая комбинация при усреднении в целом окажется

ру остается утешиться двумя умозаключениями Р Фейнмана: а) «...квантовая механика продолжает вести свой рискованный, впрочем, вполне очерченный образ жизни», б) «...а ведь в один прекрасный день явится кто-нибудь и объяснит, насколько мы глупы. Мы не догадаемся, в каком месте мы совершаем глупость, пока не вырастем над собой».

44