Корни корпускулярно-волнового дуализма

1. Сюрпризы двухщелевого эксперимента

В знаменитом двухщелевом эксперименте свет или другие частицы, запущенные на экран с двумя щелями, затем на втором экране образуют не две кучки, а целый ряд - интерференционную картину. Отсюда делают вывод, что вещество имеет не только корпускулярную, но и волновую природу.

Чтобы исключить возможные помехи от толкотни частиц между собой, их запускают поодиночке: каждую после того, как достигла цели предыдущая. Каждая частица обнаруживается на втором экране в виде одной точки, но после многих запусков эти точки опять образуют не две, а ряд кучек.

Значит, запущенная частица по каким-то неведомым причинам превращается в волну. Когда это произошло? Проверить нетрудно. Можно варьировать эксперимент с разными расстояниями между экранами и источником. Принципиальных изменений результата нет. Следовательно, превращение произошло сразу после запуска.

Теперь экран с щелями заменим на сплошной (второй позади него тогда не понадобится), и будем ставить его ближе или дальше от того же источника в предвкушении увидеть широкое пятно от такой же широкой волны. Увы, от запущенной частицы мы увидим на экране лишь одну точку. Волной и не пахнет.

Позвольте, откуда же частице было заранее знать, когда и какое препятствие мы подсунем, дабы в нужном виде подоспеть к встрече с ним? Что это, если не рука Господа, который только один мог знать наши планы, поскольку сам их сочинил?

Еще удивительнее, что в двухщелевом эксперименте частица, очевидно побывавшая волной, приходит ко второму экрану корпускулой. Мы не удивляемся, когда оброненная чашка разлетается на осколки. Но в упомянутом эксперименте происходит то же самое, как если бы брошенные осколки сами соединились в целую прочную чашку. Это уже не только божественное предвидение, а пахнет божественным творением сродни манне небесной.

И это еще не всё! Непосредственно за щелями можно поставить ловушки, либо разделить перегородкой дальнейшее пространство за щелями. В этом случае интерференционной картины, конечно, не получится, но твердо установлено, что в ловушках, либо на втором экране оказывается только одна частица, и таким образом точно определяется, через какую дыру она прошла. Значит, никакого раздвоения волны не было.

Выходит, частица заранее знала, что за вторым экраном ее поджидают наблюдатели с мешком, а потому она не стала превращаться в волну и целиком прошла только через одну щель. На этом фоне сказка про Колобка выглядит гораздо реалистичнее.

Великий А.Эйнштейн, конечно, не верил сказкам, но он не верил и в то, что частица может одновременно пройти через две щели. Он и другие ученые выдумывали изощренные эксперименты, чтобы и интерференционную картину сохранить, и засечь, через какую одну дыру проскочила частица. Но не преуспели. Вредная частица всегда обнаруживает экспериментаторов и оказывается хитрее их, оставляя ученых в дураках, не взирая на их звания и несомненные заслуги.

Объяснения чудесам, конечно, нашлись. Еще большими чудесами. Так что не случайно от квантовой механики многим великим умам становилось дурно, в том числе ее разработчикам. А для рядовых граждан она вообще как китайская грамота.

Кроме того, пропагандируются и выдаются за науку откровенно идеалистические концепции, в которых главная роль отводится наблюдателю, творящему реальность одним движением мысли. Тогда уж логичнее всё списать на Бога и закрыть таким образом остальные проблемы.

В статье сделана попытка обойтись без потусторонних сил, исходя из свойств вакуума, впрочем, тоже весьма противоречивых.

2. Плотный вакуум

Мы привыкли, что чем свободнее шоссе, тем быстрее удается по нему двигаться, и чем меньше конкурентов в бизнесе, тем проще работать локтями. Однако, в распространении звука всё наоборот. В стали он движется со скоростью 5000 м/с, в воде 1500 м/с, в воздухе 330 м/с, а в вакууме мы вообще ничего не услышим.

Электромагнитные волны имеют свою специфику, но для них тоже нужна среда. Согласно квантовой электродинамике, чтобы электромагнитные волны могли двигаться со скоростью света, нужна плотность среды 2*10^15 г/куб.см, т.е. такая же, как у нейтронных звезд, самых плотных образований во Вселенной.

И это для вакуума, который по идее есть воплощение пустоты!

Объяснение, конечно, находят. В вакууме постоянно возникают пары частица-античастица, которые быстро аннигилируют друг с другом, но могут успеть повзаимодействовать с другими частицами, прежде чем исчезнуть. Идея получила развитие в так называемом излучении Хокинга. Согласно квантовой теории черная дыра должна непрерывно излучать, теряя при этом свою энергию и массу. Причина в том, что из пары частица-античастицы одна может улететь в дыру, а вторая в противоположном направлении. Хоть это случается нечасто, но, как говорится, процесс пошел, и если бы не пополнение извне, то дыра просто испарилась бы.

Теперь к делу. Напрашивается следующая ситуация. Частица P, пустившаяся в путешествие, натыкается в вакууме на встречную одноименную античастицу Q- из описанных выше пар и погибает. Но оставшаяся от пары частица Q+ продолжит дело погибшей родственницы, приняв от нее импульс и энергию, которые по законам сохранения не должны исчезнуть. Вероятно, энергия аннигиляции должна подпинывать Q+, если она двигалась медленнее P.

Но наверняка гораздо больше случаев, когда встреча состоится не с одноименной античастицей, и произойдет последовательность реакций, в которых от исходной частицы не останется ничего похожего. Этот вариант сильно подрывает идею плотного вакуума и, видимо, надежно отваживает желающих ею заниматься.

И всё же... По факту разрушительные и созидательные силы в вакууме уравновешены. Видимо, устоялся баланс между разными видами частиц. Так что если в результате аннигиляции исчезла пара частиц, то тем самым образовался материал и условия для новой сборки таких же частиц. Баланс всё равно восстанавливается. Таков факт, если, конечно, вообще принимать идею плотного вакуума.

Поэтому примем за основу описанный выше переход от P к Q+. Но этого случая мало для объяснения реальных сюрпризов. Реже, но наверняка случается, когда у P два и более подходящих кандидата на аннигиляцию. Скажем, Q1-, Q2-, Q3-. Частица P, например, с помощью гравитации, оттягивает всех троих от своих половинок и продляет жизнь Q2- и Q3-, если столкнется с Q1-. Таким образом, одновременно существуют сразу три клона для P: Q1+, Q2+ и Q3+.

Скорее всего, Q2+ и Q3+ сольются со своими Q2- и Q3-, но поскольку они подзадержались на этом свете, то у них есть шансы порвать очередные пары. У Q1+ для того первоначально больше возможностей, но других близких пар может не оказаться. Так что размножение частицы P аж на три клона возможно. А Q2- и Q3- пока остаются неприкаянными, знаменуя небольшое расслоение вакуума.

После ряда подобных взаимодействий видится расслоенное облако из клонов и одноименных античастиц. Если в одном слое численно преобладают клоны над античастицами, то в следующем наоборот: античастицы над клонами. И важнейшее свойство: число клонов ровно на единицу превосходит число античастиц. Причем это есть общее свойство всех частиц облака, а не какого-то одной.

Если впереди идет слой с преобладанием клонов, но, как описано в простом случае, он оттягивает на себя античастицы из ближайшего пространства, образуя тем самым новый слой: с преобладанием античастиц. В результате облако движется, хотя его содержимое практически остается на месте. В тыловой части количественные различия в последней паре соседних слоев исчезают, слои постепенно размываются и исчезают.

3. Снова об экспериментах

Теперь что происходит при встрече облака с препятствием? Вовсе не обязательно клон, находящийся на острие атаки, провзаимодействует с препятствием, которое по сравнению с плотным вакуумом чрезвычайно разрежено. Скорее всего, он окажется между атомами цели. Так что облако глубоко проникает в цель, и лишь из-за многочисленности клонов какой-то из них вступает во взаимодействие. Он может оказаться далеко не в первом слое.

Это попадание сразу лишает облако его важнейшего свойства - превосходства над антимиром, и флуктуации просто больше нет. Возникает интересный вопрос: а как об этом узнают остальные клоны, чтобы приостановить свои атаки? А они и не знают, продолжая действовать. Но следующие по пятам античастицы настигают их даже в самой цели.

После первого взаимодействия получается та же ситуация, которая была задолго до запуска исходной частицы. Находящиеся у цели частицы так же не сидели сложа руки, но плоды их деятельности тут же нивелировались античастицами, поскольку те и другие перед препятствием находились в равновесии. Так что наблюдателю казалось, будто препятствие никто не трогал.

Таким образом, при достижении облаком цели внешнему наблюдателю кажется, будто никаких волн вообще не было, и исходная частица P безо всяких приключений по законам механики Ньютона благополучно попала в цель. В действительности исходная частица погибла еще на старте. Ее погубил вакуум, но он же породил множество копий, одна из которых поразила цель.

В свете предложенной гипотезы, в двухщелевом эксперименте через щели проходят не частица и даже не ее клоны, оказавшиеся в щелях, а волны в плоскости мир - антимир, которые отражают лишь локальное численное превосходство мира над антимиром. Клоны, конечно, играют при этом важную роль как материальные носители волн, но каждый из них быстро взаимодействует с антивеществом и исчезает, успев, однако, передать эстафету.

А далее наложение гребней, как это привычно бывает с волнами любой природы, порождает в преграде чередование участков, более и менее вероятных для взаимодействия с мишенью. Т.е. в итоге образуется интерференционная картина.

Теперь ясно, почему установка ловушек за щелями показывала, что частица не раздвоилась, а целиком прошла только через одну дырку. Как бы ни расплывалось по облаку общее свойство клонов иметь превосходство мира над антимиром, после любого деления этого облака превосходство может остаться только у одной части облака.

Еще случай, когда, якобы, само присутствие наблюдателя уничтожает интерференционную картину: в качестве исходной частицы запускают электрон, а пространство между экранами простреливают фотонами, чтобы по их отскокам следить, из какой щели появился электрон. После первого взаимодействия фотона с неким клоном из нашего облака это облако теряет своего представителя, а с ним и общее свойство превосходства над антимиром. Т.е. облако просто исчезло. Зато чуть изменивший направление движения клон становится источником нового облака, которому, естественно, плевать на предыдущее, уже несуществующее, и, значит, на всякие щели, так что интерференционная картина исчезает.

В литературе фигурирует так называемое "облако вероятности", в виде которого предположительно летит каждая частица. Увы, оно никак не раскрывает механизм своего появления, движения и исчезновения, не объясняет образование волн и взаимодействие с веществом. Сама по себе вероятность не запрещает обнаружения сразу нескольких частиц, поэтому дополнительно приходится постулировать единственность. А главное, за "облаком вероятности" начисто отсутствуют материальные процессы, которые, собственно, должны быть ключом ко всему.

Тем не менее, "облако вероятности" - это упрощенная характеристика объективных процессов. Образно можно сказать, что оно есть изображение самолета на радаре, а описываемое в статье облако - это сам самолет.

4. Электронное облако

Предложенная гипотеза, вероятно, поможет в других проблемах. Например, учеными установлено, что электрон в атоме образует так называемое электронное облако, а вовсе не вращается подобно планетам вокруг звезд.

Всё это весьма странно, как если бы один человек изображал толпу. Не ясно также, из чего состоят мыслимые части электронного облака. Точнее пишут так: "электронное облако - это наглядная модель, иллюстрирующая распределение плотности вероятности нахождения электрона по координатам". Дескать, модель не обязана совпадать с реальностью, так что не надо возмущаться. Главное - наглядность. Однако, кому наглядно, а кому нет.

Великий А.Эйнштейн всю жизнь не переваривал эту вероятность и упорно пытался выявить более глубокие однозначные процессы. По его мнению "Бог не играет в кости со Вселенной".

Но по мнению специалистов, в данном вопросе А.Эйнштейн и его сторонники потерпели сокрушительное поражение. Впрочем, и поныне находятся несогласные со своим поражением.

Еще бы! В макромире мы привыкли, что для любого явления, на первый взгляд случайного, всё равно найдутся причины, если хорошо поискать. Не бывает ничего без причины. По крайней мере, есть последовательность предыдущих состояний, ведущая к наблюдаемому финалу. Но для электрона, согласно научным представлениям, ничего подобного нет. Если он обнаружен, то это не значит, что ранее он находился рядом и приближался по какой-то траектории.

Как считают ученые, неопределенность возникает не из-за плохих приборов измерения, а из странного, но фундаментального свойства частиц шататься черт знает где или вовсе быть размазанными по пространству, а потом совершенно непостижимым образом собираться в компактную корпускулу. В это рассудительному человеку труднее поверить, чем во Всевышнего.

Теперь можно предположить, что электронное облако состоит из многочисленных клонов электрона. Даже если поначалу электрон прибыл в виде одной частицы, то по описанной в статье схеме на орбите быстро появляется облако, затем оно разрастается по глубине и догоняет себя, где уже нет ни начала, ни конца, а одно размытое облако.

Это не значит, что размножился исходный электрон, да еще прихватив дополнительную массу и энергию. Эти клоны и так существовали в вакууме вокруг ядра атома, аннигилируя и вновь возникая. С их помощью прибывший электрон образует локальное превосходство мира над антимиром, которое становится общим свойством множества клонов, а не какого-то одного.

Так что здесь и в двухщелевом никакого размазывания исходного электрона нет. Соответственно отпадает фантастическая процедура воссоединения осколков. Каждый клон ведет себя достаточно логично, как частица, не нарушая причинно-следственных связей. Как и положено, за, якобы, случайным местом обнаружения электрона находятся предшествующие положения клонов. Как обычно, если хорошо поискать, то причины находятся. Видимо, всё-таки прав был великий физик, только не в том месте искал.

5. Заключение

Отсюда видны просчеты прежних моделей.

а) От источника к цели прибывала одна и та же частица. А ведь превращение в волну явно указывает на обратное.

В новой версии прибывает совсем другая частица, вероятнее всего, уже находившаяся у цели, да и та претерпевает цепочку превращений, а исходная частица сразу погибает еще на старте. По дороге материал полностью обновляется такое количество раз, для которого нужны астрономические числа.

б) Фактически отсутствовал важнейший игрок: среда. Лишь вскользь и изредка упоминают электромагнитное поле. А заключение квантовой электродинамики о необходимости плотной среды игнорируют. Видимо, трудно представить нечто существенно иное по сравнению с волнами на воде, которые непременно всюду берут для иллюстрации. Тем более, не ждали сюрпризов от среды, которая в виде однородной каши кажется наиболее подходящей для распространения волн.

В новой версии всё идет от плотной среды. Каждый вид частиц образует в ней свою подсреду. Количественное разрастание облака идет не из-за толкотни частиц, а, наоборот, когда прямого контакта нет, и подходящие клоны уже находились в нужном месте и в нужное время.

в) В прежних моделях волны мыслятся гладкими и непрерывными. Трудно и не было надобности выдумывать что-то другое. Если где-то глубоко подразумевалась дискретность, то она всё равно не использовалась. А вовсю играла только непрерывность.

В новой версии дискретность играет решающую роль. Движущееся облако состоит из отдельных клонов и античастиц, которые, впрочем, не путешествуют, а тут же погибают, и на их месте появляются новые. Каждый клон на строжайшем учете и жизненно важен для всего облака. Стоит выдернуть один клон или просто толкнуть его - и облака больше нет.

Теперь все процессы однозначны. А если они кажутся где-то случайными, то лишь из-за практической невозможности или ненадобности учитывать всё и вся. Вероятность - здесь лишь упрощенная характеристика, когда неважны некоторые детали.

Вместе с тем, функция Шрёдингера, волны де Бройля и многое другое сохраняют свою актуальность. Но теперь вероятность не просто упала с потолка каким-то фантастическим образом, а за ней стоят вполне объяснимые материальные процессы и статистические законы, позволяющие распрощаться со сказками вокруг дуализма.