Техника - молодёжи 1983-01, страница 48

терминологии, когда пучки не сводятся, а в них помещаются независимо действующие детекторы фотонов. Квантовая механика для такого опыта в случае прохождения одиночных фотонов однозначно предсказывает срабатывание лишь одного из детекторов. Иначе и не могло быть, ведь в противном случае возникло бы противоречие с законом сохранения энергии, чего не может себе позволить ни одна сколько-нибудь серьезная теория и тем более фундаментальная физическая теория, претендующая дать описание целой области физических явлений микромира. Теория же Са-погина тем не менее смело преступает этот запрет, предсказывая раздвоение одиночного фотона на два одновременно регистрируемых фотона.

Это расхождение с фундаментальным законом физики автор пытается оправдать ссылкой на его величество опытный факт. Действительно, при проведении указанного опыта обсуждались весьма незначительные одновременные срабатывания, число которых, однако, нельзя было объяснить чисто случайным процессом прохождения через установку двух не связанных между собой фотонов. Для этого эффекта было найдено естественное объяснение. Просто был учтен эффект индуцированного излучения, который даже при малой интенсивности источника света приводит к тому, что излучение одного атома увеличивает вероятность излучения другого возбужденного атома того же источника, и в результате в пучке света наблюдается всегда увеличенное количество коррелированных пар фотонов. Явление не придумано специально для объяснения необычного результата «дополнительного» опыта. На нем основывается вся техника современных лазерных источников света, и с ним непьзя не считаться при анализе результатов тонких экспериментов по детектированию фотонов в пучке, раздвоенном зеркалом.

Кроме того, Сапогин вообще напрасно пытается оправдать свою идею ссылкой на это весьма незначительное число зарегистрированных пар фотонов. Ведь в развитом им представлении каждый из фотонов разделяется на два, и число одновременных срабатываний детекторов должно быть значительным, соизмеримым по крайней мере с количеством одиночных фотонов.

Отмеченного прегрешения против фундаментального закона природы вполне достаточно, чтобы об этом теоретическом построении вообще серьезно не говорить. В данном случае интерес представляет прежде всего похвальное нежелание автора мириться с общепринятым за

блуждением о принципиальной невозможности проникнуть в глубь микроявлений и узнать что-либо новое по сравнению с тем, что дает существующая квантовая механика. Кроме того, в арсенале предложенных автором новинок есть все же нечто, что может представлять определенную ценность для тех, кто отважится искать путь к той же цели, не перепрыгивая через закон сохранения энергии и не входя в явное противоречие с предсказаниями квантовой механики.

В отличие от прежних попыток представить частицу волновым пакетом Сапогин составляет ее не из традиционных волн де Бройля, неминуемо обеспечивающих расплы-вание исходного пакета, а из новых волн, с другим (линейным) законом дисперсии. Введение этих волн, дающих нерасплывающийся пакет для индивидуальной частицы, может представлять несомненный интерес для тех, кто займется дальнейшим развитием теории квантово-волновых явлений. Ведь для использованных ранее воли де Бройля во всех проявлениях волновых свойств квантовых объектов проступала не столько связь с определенными микрочастицами, сколько со всем статистическим коллективом тождественных частиц. В том же опыте по наблюдению интерференции одиночных фотонов в отдельном испытании экспериментатор получал лишь одну точку почернения на фотопластинке. И лишь при многократном повторении опыта в тождественных условиях обнаруживалось необычное свойство располагаться этим точкам в определенных областях, образуя интерференционные полосы. Не только в этом опыте, но и в любом другом никогда микрообъект не обнаруживал себя непрерывной волной в отдельном акте регистрации.

Волновые свойства микрочастиц проявляются только в статистическом множестве независимых экспериментов с тождественными квантовыми объектами. И в этом отношении волна де Бройля должна сопоставляться всегда с таким статистическим коллективом независимых микрообъектов. Поэтому, кстати, и пакет, составленный из волн де Бройля, в свободном пространстве всегда расплывается в точном соответствии с расплыва-нием роя ему соответствующих микрочастиц, имеющих различные значения скорости. Поэтому обречена на неудачу любая попытка использовать волны де Бройля для описания индивидуального состояния микрообъекта. Волны же, рассмотренные Сапогиным, могут оказаться более пригодными для этой цели. Определенную надежду в этом отношении вселяет их причастность

к волне коллектива тождественных частиц, которая для них является огибающей.

Использование же новых волн в вакууме вовсе не обязательно приводит к неприятностям типа нарушения закона сохранения-энергии. Чтобы избежать такого рода трудностей, нужно в новых попытках установить смысл корпускулярно-волнового дуализма хотя бы не повторять тех ошибок, которые привели уже к известным тупикам. Так, пытаясь саму частицу представить некоторым волновым образованием, Сапогин натолкнулся на те же трудности, которые даже основателю основного уравнения квантовой механики Э. Шредингеру помешали убедить других физиков принять подобную концепцию.

В основе сделанного де Бройлем обобщения о волнах материи лежит длительная история борьбы корпускулярной и волновой теорий света. И несколько столетий назад были ученые, догадывавшиеся, что эта борьба может кончиться примирением. Ньютона принято всегда считать самым ярким сторонником корпускулярных представлений о свете. Однако С. И. Вавилов отыскал у него такие строки: «...Если мы предположим, что световые лучи состоят из мельчайших частиц, выбрасываемых по всем направлениям светящимся телом, то эти частицы... должны возбуждать в эфире колебания столь же неизбежно, как камень, брошенный в воду...» Это изречение великого ученого важно нам не только как давно забытое предсказание объединения двух теорий света. В нем и для нынешних исследователей загадки корпускулярно-волнового дуализма содержится указание не сводить одну из сторон явления к другой (частицу к волне или волну к частице), а согласиться с существованием двух взаимосвязанных физических явлений — корпускулы, способной переносить и выделять энергию во внешней системе, и волны, характеризующей особое состояние физического вакуума, из которого во внешнюю материальную систему не может быть передано ни одной порции энергии.

- Но должны быть И другие пути для установления конкретной связи между корпускулой и порожден* ной ею волной вакуума. Во всяком случае, мы должны верих>, что удастся наконец препарировать ♦ кентавра» из волны и частицы. Надо непременно продолжать исследовать самые невероятные гипотезы о связи двух начал существования микрообъектов и постоянно помнить, что проблема дуализма не может быть исчерпана словообразованиями типа «волница» и «часто лны».

46