початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК МІЖ КВАНТОВОЇ І класичної фізики

Миргородський Олександр Іларіонович

Залиште коментар

Хвилі де Бройля

У статті "Інтерпретація квантової механіки" Луї де Бройль про хвилю, названої його ім'ям писав:

"Я намагався уявити собі корпускулу як дуже маленьке місцеве порушення, включене в хвилю, а це привело мене до того, щоб розглядати корпускулу як свого роду маленький годинник, фази яких завжди повинні бути узгоджені з фазами тієї хвилі, з якої вони об'єднані.

... Я зміг встановити наступні основні формули між енергією E і кількістю руху p вільно рухається корпускули, з одного боку, частотою y і довжиною хвилі λ асоційованої плоскою монохроматичному хвилі, з іншого боку:

де h - постійна Планка. Ці формули, будучи застосованими до фотону, містили, як окремий випадок, формули світлових квант (то, що ми зараз називаємо фотонами) "/" Філософські питання сучасної фізики ".Під ред. І.В.Кузнецова і М.Е. Омеляновський, ГІПЛ М., 1953, стаття Луї де Бройля "Інтерпретація хвильової механіки", с. 80-81 /.

Формули (1) можуть бути з однаковим успіхом застосованими і до вільно рухається корпускулами, що має швидкість менше швидкості світла, і до фотону, що має швидкість рівну швидкості світла.

На підставі формул (1) енергію і імпульс вільно рухається корпускули можна виразити в наступній аналітичній формі:

Слід зауважити, що ставлення енергії Е і імпульсу p вільно рухається корпускули і ставлення її довжини хвилі λ до періоду T її коливань являють собою співвідношення невизначеностей. Іншими словами, будь-яка фізична система не може перебувати в станах, в яких її енергія і імпульс, довжина хвилі і період одночасно приймають цілком певні, точні значення.

У вільно рухається корпускули повинні бути свої енергія і імпульс і у хвилі, в яку включена корпускула, повинні бути свої енергія і імпульс. Фази гармонійно хитається корпускули і фази хвилі завжди повинні бути узгоджені, що обумовлює існування загального періоду T коливань корпускули, асоційованої з хвилею, і хвилі.

Де Бройля дуже турбувало питання про точну формі амплітуди хвилі, асоційованої з корпускул. "Намагалися допустити - за аналогією з хвилями, розглянутими класичної механікою, - що ця амплітуда безперервно змінюється в просторі без помітного порушення, але я вважав небезпечним прийняти цей постулат, тому що тоді у хвилі не було б уже ніякої місцевої особливості, яка могла б служити для подання корпускули "/ с. 83 /.

Задовільної відповіді на турбувала його питання він не міг знайти, тому що відповіді на нього не було і не могло бути в принципі. При певному періоді часу T власний простір системи, довжина хвилі і її амплітуда, ні в один з моментів часу не можуть мати цілком певного, точного значення, а корпускула не може мати в хвилі точного способу. У той час де Бройля не було відомо, що відношення власного простору системи до власним бажанням періоду часу є загальною формою вираження співвідношення невизначеностей. Тому він продовжував думати про себе, що амплітуда хвилі "повинна представляти свого роду місцеву сингулярність", вона повинна трохи прирости.

За де Бройля, рішення рівняння Шредінгера (1) потрібно розглядати виключно як рішення рівняння хвилі безперервної амплітуди, що розповсюджується в конфігураційному просторі. Шредінгер пропонував вважати фізичною реальністю тільки хвилю і відмовитися від поняття корпускули. Проти цієї пропозиції Шредінгера де Бройль заперечував тому, що вважав, що безперервна хвиля безперервної амплітуди, існуюча в абстрактному певному просторі, може бути тільки чистою абстракцією. Повністю відмовлятися від неї, від її рівняння і від рішень рівняння де Бройль не став і вирішив зберегти рішення рівнянь Шредінгера з метою подальшого їх використання.

Де Бройль доповнив рішення рівнянь Шредінгера іншими рішеннями на основі своєї теорії подвійного рішення, щоб "зберегти поряд з ідеєю хвилі ідею строго локалізованої корпускули". Безперервну хвилю Шредінгера він доповнив хвилею, в яку їм була включена корпускула, і чекав, що подвійні рішення рівняння двох хвиль, позначать у їх структурі, в дуже маленькій області, дуже маленьке місцеве порушення.

Замість очікуваного дуже маленького місцевого порушення в структурі двох хвиль за допомогою подвійних рішень хвильового рівняння позначилася дуже маленька область, в центрі якої виявилася "математична сингулярність з нескінченним значенням (valeur)". Іншими словами, безліч кінцевих рішень хвильового рівняння містило в собі одне рішення з нескінченним значенням.

Так як значення кожного рішення являло собою величину амплітуди хвилі, а величина амплітуди представляла збій величину енергії хвилі, то де Бройлем був зроблений помилковий висновок про те, що в центрі дуже маленькою області хвилі енергія хвилі зростає до нескінченності.

Таким чином, практичне застосування де Бройлем своєї теорії подвійного рішення хвильового рівняння привело його до приголомшуючого, що не піддаються поясненню і розумінню, результату.

Існування в безперервної хвилі енергії, величина якої зростає до нескінченності, суперечило не тільки здоровому глузду, але і деяким ідеям Ейнштейна, авторитет якого був у той час незаперечним для де Бройля. Зокрема воно суперечило твердженню Ейнштейна, що повна внутрішня енергія будь-якої фізичної системи дорівнює її масі, помноженої на квадрат швидкості світла:

Значення енергія системи може бути тільки кінцевим. Зростання енергії хвилі і амплітуди хвилі до нескінченності де Бройль пояснити не зміг. В результаті він нескінченне значення замінив дуже великим кінцевим значенням, пояснення якому теж не було їм отримано. Заміна не вирішила суперечності, а лише применшити його гостроту.

Де Бройль не знаходив пояснення своєму відкриттю тому, що йому не було відомо ставлення простору і часу як загальне співвідношення невизначеностей. Він не знав про те, що завдання збереження поряд з ідеєю хвилі ідеї локалізованої корпускули не має рішення. Корпускула, включена в хвилю, "розподіляється" по всій її довжині і не може утворити в структурі двох хвиль ні дуже маленького, ні дуже великого місцевого порушення.

Рішення тимчасового рівняння Шредінгера при будь-якому їх доповненні іншими рішеннями описують обидві хвилі, існуючими протягом певного проміжку часу в невизначеному просторі, яке не має ні певних розмірів, ні певних напрямків. Координати (x, y, x), показані в тимчасовому рівнянні Шредінгера, є координатами невизначеного простору і не можуть приймати цілком певних, точних значень.

Включення де Бройлем корпускули в плоску монохроматичну хвилю не могло бути причиною появи в його подвійному вирішенні хвильового рівняння математичної сингулярності з нескінченним значенням. Нескінченне значення одного з рішень з'явилося з іншої причини. Безперервна хвиля Шредінгера і плоска монохроматична хвиля, асоційована з вільно рухається корпускулами, були об'єднані де Бройлем в одне єдине ціле, після назване хвилею де Бройля. У ній повинні були діяти і взаємодіяти три сили, дві з яких були внутрішніми силами коливальні системи, а третя - зовнішньою силою, в певний час входить в систему ззовні і в певний час виходить із системи зовні.

Іншими словами, в хвилі де Бройля постійно присутні кількісно рівні і якісно різні дві сили - змінна і постійна, хвиля і асоційована з нею корпускула. Протягом певного часу в певних умовах у взаємодію двох сил вплітається третя сила, яка належить полю зовнішнього простору. Вона є безперервною хвилею безперервної амплітуди, що перейшла з зовнішнього простору у внутрішній простір системи. Вона входить в коливальну систему незваним гостем, залишаючись належати і служити полю зовнішнього простору.

Включена у взаємодію внутрішніх двох сил зовнішня третя сила, кількісно дорівнює кожної з них і якісно їм протилежна, ставить їх в підлегле до себе ставлення, пристосовує їх взаємодія змінювати і перетворювати форму свого кількості руху, яке існує в первісної НЕ упредметнені формі імпульсу. Оскільки кількість руху третьої сили з необхідністю входить в квант дії гармонічного осцилятора квантової механіки, остільки з тією ж необхідністю воно виходить назовні в центрі дуже маленькою області і виявляє себе в подвійних рішеннях хвильового рівняння одним єдиним рішенням з нескінченним значенням.

Замінивши його великим кінцевим значенням, де Бройль несвідомо і мимоволі "зарив" на багато років своє наукове відкриття, яке могло внести неоціненний вклад у подальший розвиток теорії квантової механіки. Його перевідкриття виявилося для мене довгим і нелегким.

Версія для друку
Автор: Миргородський Олександр Іларіонович
Заслужений вчитель школи РРФСР
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 17.11.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів